АКУСТИЧЕСКОЕ БУДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области будящих сигнальных устройств и может применяться в качестве акустического будящего устройства в быту.
В радиотехнической литературе печатается много различных схем будильников. Они выполнены на современной элементной базе и практически каждый из них строится по стандартной электронной схеме и состоит из двух функциональных устройств: часов и акустического будящего устройства. Акустическое будящее устройство, в свою очередь, состоит из генератора акустических сигналов, выполненного на базе постоянного запоминающего устройства, имеющего командный вход включения и звукоизлучателя. Имея одинаковую структуру построения, устройства отличаются только применениями различных элементов электронной схемотехнической базы. В качестве постоянного запоминающего устройства обычно используются микросхемы УМС8 (универсальный музыкальный синтезатор), что предполагает использование нескольких музыкальных мелодий для будильника, но эти мелодии программируются непосредственно при изготовлении, не подлежат перепрограммированию и имеют постоянный набор мелодий в однотональном спектре исполнения. Все они, как правило, воспроизводят только фрагменты мелодий или подражают пению птиц.
Недостатками данных устройств является ограниченное число воспроизводимых мелодий, однотональность мелодий, ограниченность формы воспроизводимого звука, невозможность записи и воспроизведения сложных звуков, таких как, речь, пение, фрагменты сложных музыкальных произведений (оркестр), звуки животных, птиц и всех естественных звуков в диапазоне восприятия человека, не обладают возможностью для оперативного перезаписи/перепрограммирования мелодий.
Техническим результатом является создание устройства с неограниченным числом воспроизводимых мелодий, многотональностью мелодий, охватывающих весь звуковой спектр, с неограниченной формой воспроизводимого звука, с возможностью записи и воспроизведения сложных звуков, таких как, речь, пение, фрагменты сложных музыкальных произведений (оркестр), звуков животных, птиц и всех естественных звуков в диапазоне восприятия человека и обладающего возможностью для оперативной перезаписи мелодий и всех упомянутых выше звуков.
Данная задача решается с помощью акустического будящего устройства, содержащего генератор акустических сигналов с командным входом, отличительной особенностью которого является то, что генератор акустических сигналов выполнен в виде электронной схемы запоминания и воспроизведения электрических сигналов звуковой частоты, записывающий вход которой соединен с аудиоприемником сигналов и/или с входным разъемом для подключения внешнего источника сигналов, а выход соединен со звукоизлучателем и/или с выходным разъемом для подключения внешнего звукоизлучателя, при этом управляющий вход генератора акустических сигналов связан с переключателем записи/воспроизведения и акустическое будящее устройство содержит ручной и/или автоматический регулятор громкости сигнала, а для усиления сигнала возможно введение в схему усилителя сигнала, при этом в качестве аудиоприемника сигналов может использоваться микрофон или звукоизлучатель, выполненный виде приемоизлучателя звуковых сигналов, а при использовании звукоизлучателя в качестве аудиприемника сигналов, как частный вариант исполнения, устройство должно содержать коммутатор режима, коммутируемый контакт которого, соединен со звукоизлучателем, при этом первый коммутирующий контакт коммутатора сигналов соединен с выходом генератора акустических сигналов или усилителя, а второй коммутирующий контакт с записывающим входом генератора акустических сигналов, причем переключатель записи/воспроизведения объединен с коммутатором сигналов.
При исследовании отличительных признаков описываемого акустического будящего устройства не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, касающихся использования традиционных конструкций электромузыкальных будильников с использованием обычной схемотехники. Например, использование распространенной сейчас микросхемы УМС (универсальный музыкальный синтезатор) предполагает использование нескольких музыкальных мелодий для будильника, но эти мелодии программируются непосредственно при изготовлении, не подлежат перепрограммированию и имеют постоянный набор мелодий в однотональном спектре исполнения.
На фиг.1 приведена функциональная схема акустического будящего устройства, на фиг.2 - вариант акустического будящего устройства.
Акустическое будящее устройство содержит генератор акустических сигналов - 1, который выполнен в виде электронной схемы запоминания и воспроизведения электрических сигналов звуковой частоты, вход - 2, которой соединен с микрофоном - 3 и/или входным разъемом - 4, а выход - 5 соединен напрямую со звукоизлучателем - 6 и/или с выходным разъемом - 7 для подключения внешнего акустического устройства, для регулировки сигнала используется регулятор громкости - 8, а для усиления сигнала используется усилитель сигналов - 9 и генератор акустических сигналов имеет командный вход - 10, При этом управляющий вход - 11 электронной схемы запоминания и воспроизведения электрических сигналов звуковой частоты - 1 соединен с переключателем режима записи/воспроизведения - 12. Акустическое будящее устройство может быть выполнено так, что в качестве микрофона - 3 будет использован звукоизлучатель - 6, выполненный в виде динамика или пьезоэлемента (т.к. они могут выполнять обратную функцию преобразования акустических сигналов в электрические). В этом случае в акустическое будящее устройство добавляется объединенный с переключателем - 12 коммутатор - 13, коммутируемый контакт которого, соединен со звукоизлучателем - 6 (динамик или пьезоэлемент), при этом первый коммутирующий контакт соединен с выходом усилителя - 9 или выходом - 5 генератора акустических сигналов - 1, а второй коммутирующий контакт соединен с входом - 2 генератора акустических сигналов - 1.
Акустическое будящее устройство работает следующим образом.
При поступлении сигнала от часового механизма на командный вход - 10 генератора акустических сигналов - 1 она включается и генерируемый ею сигнал воспроизводится звукоизлучателем - 6. В устройстве, для улучшения качества звучания, предусмотрено подключение генератора акустических - сигналов - 1 через разъем - 7 только к внешнему звукоизлучателю (на рисунке не показан), выполненного, например, в виде компьютерных колонок с внутренним усилителем сигнала. При этом воспроизводиться будут самые разнообразные по своему характеру звуки сообразно характеру сигнала предварительно записанного в этой электронной схеме записи и воспроизведения электрических сигналов звуковой частоты - 1. Такая электронная схема запоминания и воспроизведения электрических сигналов звуковой частоты может быть выполнена на базе микросхемы семейства Chip Corder компании Winbond Electronics - законченной системы записи, хранения и высококачественного воспроизведения звуковых фрагментов длительностью от 10 сек. до нескольких минут. Для функции будильника можно ограничиться длительностью записи до 3 мин. Запись таких сигналов производится предварительно пользователем будильника по своему усмотрению. При желании пользователь, через микрофон - 3, соединенный с входом - 2 генератора акустических сигналов - 1, может записать, при установлении переключателя запись - воспроизведение - 12, соединенного с входом - 11 генератора акустических сигналов - 1 в положение "запись", свою произнесенную фразу, фрагмент музыкальной мелодии, голоса детей, домашних животных, птиц, бытовой радиоаппаратуры и любой другой фрагмент от выбранного источника звука. Кроме того, запись звуковых фрагментов можно осуществлять, подавая сигналы через разъем записи - 4 от внешнего электронного устройства (магнитофон, радио, телевизор, компьютер). Для удобства пользователя предусмотрен регулятор громкости - 8, ручного и автоматического управления, а для осуществления достаточного уровня громкости возможно введение в схему дополнительного усилителя сигналов - 9. После воспроизведения звукового фрагмента акустическое будящее устройство автоматически возвращается в исходный режим ожидания следующего сигнала на командный вход - 10. Количество повторений одной и той же мелодии при неоднократном обращении (поступлении управляющего сигнала) - неограниченно, а заменить звучание будильника можно будет быстро и легко.
При использовании варианта акустического будящего устройства, в котором звукоизлучатель - 6, например динамик, применяется и в качестве микрофона, коммутатор - 13, объединенный с переключателем записи/воспроизведения - 12, осуществляет в режиме записи дополнительную коммутацию звукоизлучателя - 6 на вход - 2 электронной схемы записи и воспроизведения электрических сигналов звуковой частоты - 1. Этим достигается некоторое удешевление устройства. Питание такого устройства лучше всего делать автономным с использованием электрических батареек, так как потребление электрической энергии для современных электронных компонентов, реализующих предлагаемое устройство очень низко. При этом достигается независимость устройства от бытовой (промышленной) электрической сети, а вместе с этим полностью устраняется возможность его самовозгорания и получения опасных электрических ударов пользователями.
Устройство может являться интерактивно - игровым. Возможность игрового режима с использованием многократной смены записи предполагает активное отношение к такому устройству со стороны членов семьи, особенно детей. При бытовом (семейном) использовании устройство может быть интересно, например, при следующих вариантах:
- поздравления с днями рождения, праздниками и другими семейными событиями;
- доброжелательные шутки - сюрпризы в адрес членов семьи и гостей;
- воспитательные фразы для детей;
- психологические установки на положительные аспекты жизнедеятельности;
- фразы на иностранном языке;
- звуки домашних любимцев - собак, кошек, птиц.
Игровые варианты использования устройства технически не ограничены и зависят только от фантазии пользователей. В этом смысле такое устройство устраняет эффект монотонности присущий традиционным будильникам и может вносить определенное игровое разнообразие в быт семьи.
Данное устройство в составе часов - будильников можно назвать подарочно - сюрпризным и оно может получить широкое распространение в качестве товара народного потребления. Учитывая стремление к улучшению качества жизни, можно считать, что будильники на базе подобных акустических будящих устройств должны широко войти в повседневную практику, подобно тому, как в свое время вошли в быт простейшие музыкальные будильники, а с улучшением основных характеристик будильника и расширением его функциональных возможностей можно предположить, что данное устройство сформирует новое поколение будильников, как части бытовой и промышленной электроники.