Здравствуйте! Я изобретатель – одиночка. Давно, года три наверное, обдумываю одну интересную идею. Тот, кто успешно реализует мой проект, станет первым в мире производителем изделия с высочайшими техническими характеристиками. Решился обратиться к Вам, после того как на многих современных автомобилях стали устанавливать парктроники. Идея парктроника пришла ко мне в далеком 1984г. когда я еще учился в школе. Поэтому, когда увидел как работает парктроник – понял, он работает именно так как я задумывал, и зря я не продвигал, в свое время, его внедрение и то что изобретательский потенциал у меня есть!
Мною изобретен новый тип пневматического громкоговорителя очень высокой мощности. Легко достигаются огромные звуковые давления. Те, что используют при озвучивании массовых мероприятий, по сравнению с тем, что я задумал - детские свистульки. Его вполне возможно разместить на относительно небольшом шасси ЗИЛ-131, «Камаз» или « Урал». А при размещении его на вертолете можно озвучивать обширные территории. Это разработка двойного назначения поэтому, возможные области применения: – оповещение населения о чрезвычайных ситуациях, руководство спасательными работами в системе МЧС. Использование во время поисково-спасательных операций. Воздействие на толпу во время массовых беспорядков. Передача команд на крупных и шумных производствах. Контрпропаганда в войсках противника, имитация шума военной техники во время войны. И тому подобное.
И немаловажен аспект международного престижа - Россия станет страной где строят самые мощные в мире громкоговорители.
Начну немного издалека: Основными источниками звука, на сегодняшний день, являются электродинамические громкоговорители. Они появились почти одновременно с появлением Радио. То есть существуют уже больше 100 лет. С тех пор их конструкция принципиально никак не изменилась. В поле сильного постоянного магнита находится катушка, по которой протекает переменный ток звуковой частоты. Катушка механически связана с диффузором громкоговорителя. Колеблется катушка – вмете с ней колеблется диффузор – и мы слышим звук. Все просто. Но если стоит задача увеличить мощность такого громкоговорителя, то перед конструктором встает цепь неразрешимых противоречий. Нужно увеличить мощность – значит нужно увеличить силу тока в катушке – следовательно, требуется провод большего диаметра. А при использовании провода большего диаметра неизбежно растет масса катушки. Массивная катушка ухудшает частотные свойства электродинамического громкоговорителя. Тяжелая обмотка не может колебаться с большой частотой. В цепочке «источник сигнала – усилитель – акустическая система» звено «акустическая система»- наиболее слабое. Именно акустика чаще всего ограничивает отдаваемую звуковую мощность. И что характерно для электродинамического громкоговорителя – это крайне низкий КПД около 15%, как у паровоза. Для инженера – электронщика сконструировать усилитель выходной мошностью 10 кВт вполне посильная задача и соответствующие электронные приборы вполне доступны на рынке. А вот для инженера –акустика сконструировать электродинамический громкоговоритель такой мощности – задача из области фантастики. Для достижения больших акустических мощностей приходится обьединять единичные громкоговорители в акустические системы. Самые мошные из них используются для озвучивания концертов известных рок-звезд. Это громоздкие, массивные и дорогие сооружения, для перевозки которых, требуется колонна грузовиков.
Но если рассмотреть физическую сущность работы любого громкоговорителя – прежде всего это, устройство создающее, на своем выходе, быстроизменяющееся давление воздуха. Так в 20-х годах 20 века был изобрертен пневматический громкоговоритель. Пневматический громкоговоритель, акустический излучатель, в котором звук создаётся изменением (модуляцией) потока сжатого воздуха. Принцип работы его прост: От компрессора сжатый воздух пропускается через модулирующее устройство, в котором воздушный поток проходил через заслонку. Заслонка в свою очередь приводилась в движение от электромагнитной системы, подключенной к выходу относительно маломощного усилителя низкой частоты. Скорость воздушного потока изменялась в соответствии со звуковым сигналом от усилителя низкой частоты. На выходе модулирующего устройства возникали колебания давления воздуха, которые порождали звуковые волны. Пневматические громкоговорители применялись в 30—40-х гг. 20 в. для передачи команд и сообщений в крупных гаванях, речных портах и на др. объектах с повышенным уровнем шума. Пневматические громкоговорители развивали акустическую мощность до 2 квт и воспроизводили звуковые колебания с частотами до 2,5— 3,5 кгц, при больших собственных шумах и значительных нелинейных искажениях. Вот из-за этих недостатков пневматические громкоговорители сейчас не применяются.
Но остаются бесспорными их высокий КПД (около 80%) и способность создавать огромной величины звуковые давления, для всех существующих, на сегодня, громкоговорителей эти цифры запредельны.
Повторюсь: Три существенных недостатка пневматических громкоговорителей. А именно: 1) Высокий уровень собственных шумов из-за турбулентностей воздушного потока. 2) Высокий уровень нелинейных искажений из-за несовершенства модулирующего устройства. 3) Ограниченный частотный диапазон из-за массивности управляющего элемента (заслонки),привели к тому, что в настоящее время об этих громкоговорителях, упоминается лишь в старых справочниках по акустике и в Энциклопедии.
Все имеющиеся, на сегодняшний день, конструкции пневматических громкоговорителей содержат в себе один главный принципиальный недостаток. А именно – в них управление потоком воздуха происходит по тому же закону во времени, что и излучаемые ими колебания. Все попытки усовершенствовать, подобные громкоговорители, заранее обречены на неудачу.
Если вышеперечисленные проблемы решить, то возможно построить эффективный излучатель звука огромной мощности.
Я перекопал интернет - таких громкоговорителей никто в мире не строил. Но самому воплотить свою идею «в металле» - нереально. Хотя некоторые узлы моего устройства давно известны. А некоторые узлы придется конструировать с нуля. Предлагаемое устройство принципиально отличается от ранее известных громкоговорителей. Я решил пойти другим путем. И хочу впервые предложить к разработке несколько вариантов пневматического громкоговорителя высокой мощности. Какой вариант наиболее оптимален может показать только компьютерное моделирование или испытание реальных опытных изделий. В основу теории работы предлагаемого устройства положена теорема Фурье, которая утверждает, что любую периодическую функцию можно представить как суперпозицию элементарных гармонических функций различных периодов и амплитуд. Предлагаемый громкоговоритель работает по схеме: анализ – детектирование - усиление – модуляция - синтез. Но, к сожалению, это просто лишь на словах. В радиотехнике и силовой электронике успешно применяется принцип так называемой ШИМ - модуляции. Используя этот метод можно с успехом обойти искажения звука неизбежно возникающие при попытке модулировать воздушную струю непрерывным низкочастотным сигналом. В технике кодирования речи давно применяются вокодеры. Я убежден, что можно с успехом применить некоторые принципы синтеза звука в вокодере, к процессам формирования звука в пневматическом громкоговорителе.
Я попытался самостоятельно реализовать свою идею, но сразу - же прекратил эти попытки. Очень сложное и дорогое изделие получается - одному человеку не под силу. Мною конструкция продумана до уровня блок-схем и черновых эскизов. В одиночку рассчитать и довести до уровня приличных чертежей не смогу - для этого мне не хватает специальных знаний, сил и времени. Но я хорошо представляю себе как будет выглядеть изделие и вижу в каком направлении следует вести работу. Нужна упорная, целенаправленная научно-исследовательская и конструкторская деятельность. Нужен небольшой но сильный, работоспособный коллектив. Обязательно: Инженер- практик специалист по акустике, хороший программист могущий писать программы анализа - синтеза звуковых сигналов, инженер- электронщик- схемотехник, инженер - специалист по вопросам кодирования и распознавания речи, инженер - механик и еще возможно понадобятся люди.

Повторюсь - предложенное мной устройство довольно новая и сложная вещь. И как все новое, при его создании, скорее всего, придется столкнуться с непредвиденными трудностями. Поэтому для постройки опытного образца нужно провести комплекс исследовательских и конструкторских работ. Потребуются некоторые финансовые и людские ресурсы. Точно подсчитать, сколько надо - не смогу.
Из-за высокой степени новизны сущесвует большой риск появления нередвиденных проблем в ходе реализации данного проекта. Поэтому целессобразно, раделить работу по созданию этого изделия, на три этапа: 1) Перед тем как воплощать идею в «металле», создать компьютерную программу, имитирующую работу предлагаемого устройства. По результатам работ на первом этапе можно будет сделать вывод о предполагаемом объеме работ на последующих этапах. 2) Изготовить электронную управляющую схему. 3) Изготовить пневмомеханическую часть проекта и испытать изделие целиком. Работы лучше всего проводить на базе какого-нибудь предприятия изготавливающего умную электронику и точную механику.
Скажу честно: при реализации проекта, имеет место быть, высокая степень риска, из за новизны изделия. Могут появиться неожиданные проблемы. Но теоретических противоречий, делающих проект нереальным, я не вижу.
Немного о себе: 47 лет. 2 высших образования - физмат и энергоинститут. работаю специалистом по промышленной автоматике.