Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Страницы: Пред. 1 ... 62 63 64 65 66 След.
RSS
Ошибка фантаста Альтова или гиперболоид для изобретательских задач., Найти ошибки и признаки ложности в известной теории решения изобретательских задач писателя - фантаста Альтшуллера Г.С.
PS
Чем плох «воздушный промежуток между мембраной телефона и барабанной перепонкой»?
Авторы установили, что виной всему «малая плотность воздуха» в этом «промежутке», поэтому «от мембраны крайне трудно (??) получить более или менее значительное количество энергии в форме звука».
То есть, условию хорошего излучения звука мешает «малая плотность воздуха» (1, 225 кг/м3).
По мнению авторов, происходит это потому, что «воздух, прилегающий к мембране, устремляется (??) от неё (от мембраны) и сжатия, необходимого для распространения звуковой волны, не происходит».
И этот пассаж  убедил специалистов Экспертизы.
Здесь неисправности телефона или резкого снижения атмосферного давления нет, но мембрана, практически, получилось, работает в пустоте.
Однако, известен школьный опыт, когда электрический звонок помещали под колокол воздушного насоса и откачивали воздух, звук становился всё слабее, пока совсем не прекратился.
«Таким образом, распространение звука в воздухе начинается с колебаний плотности воздуха у поверхности колеблющегося тела» (текст из учебника физики).
Условию же хорошего излучения звука мешает не «малая плотность воздуха», а быстрое выравнивание перепада давлений (сжатого и разрежённого) воздуха по обе стороны мембраны, именно это сильно ослабляет излучаемую волну (учебник физики).
Чтобы усилить излучение звуков, обычно, затрудняют выравнивание перепада давлений по обе стороны мембраны, поэтому в телефоне мембрана зажата по краю между корпусом и крышкой, имеющей небольшое отверстие в центре.
Вывод же авторов изобретения достаточно категоричен: «полный КПД использования энергии, в конечном счёте, определяется акустической жёсткостью промежуточной среды».
Однако, энергетической х – кой звука является не «полный КПД использования», а интенсивность звука, которая зависит от амплитуды звукового давления (превышение давления над атмосферным), свойств  среды и формы волны.
Из школьного учебника физики известно, что при заданной частоте и амплитуде колебаний энергия движения частиц среды будет тем больше, чем больше их масса (плотность) и менее сжимаема сама среда.
Поэтому, «в воде колеблющаяся пластинка пошлёт волну в несколько тысяч раз более интенсивную, чем при таких же колебаниях на воздухе» (учебник физики).
Цитата
Владимир пишет:
А. С.84460 для внимательного изучения.
Мм-да. Удивилась и посмеялась.
Я дилетант, но не альт!
Цитата
Olginoz пишет:
Удивилась и посмеялась.
Понял..
PS
Как видим, наукообразное толкование причины ограниченности технических возможностей телефона привело  авторов изобретения к «акустической жёсткости среды».
По их мнению, нужно совершенствовать «воздушный промежуток между мембраной телефона и барабанной перепонкой».
Однако «акустическая жёсткость среды» это  х – ка различных сред, а не «полной КПД использования», и означает её способности передавать колебательные движения, то есть, это волновое сопротивление, которое равно произведению плотности среды на скорость распространения в ней звука.
Волновое сопротивление воздуха гораздо  меньше, чем воды (отношение как 430/ 145 . 10^4).
Квадрат же амплитуды звуковой волны при данной интенсивности звука прямо пропорционален удельному акустическому сопротивлению среды, поэтому при одинаковой  интенсивности звука его амплитуда в воздухе больше, чем в воде (учебник физики).
Поэтому окончательный вывод авторов изобретения следующий: «вода является более удобной средой для передачи звуковых колебаний большой мощности».
Однако, «большие мощности звуковых колебаний» для человеческого органа слуха физиологически небезопасны.
Энергией звуковых волн одновременно говорящих 100 тыс. человек с трудом можно зажечь лампочку от карманного фонаря.  
В звуковой волне, которая соответствует обычной речи, избыточное давление составляет лишь около одной миллионной средней величины атмосферного давления.
Более того, нырнув в воду, можно отчетливо слышать, как стучат друг о друга камни, как шумит во время прибоя галька, это хорошо знакомо всем, кто плавал под водой.
Но, всё же, погрузившись под воду, человек плохо слышит звуки потому, что барабанная перепонка рассчитана на колебания в воздухе, а не в воде, плотность которой в 750 раз больше плотности воздуха.
Поэтому, не  «передача большой мощности звуковых колебаний»  полезна человеческому органу слуха, а физиологически комфортное звуковое поле, в котором далеко до звукового давления болевого порога (боль в ушах начинает ощущаться при звуковом давлении 20 Па или интенсивности звука 1 Вт/м^2).
При большей интенсивности звука ухо перестаёт воспринимать звук, а при очень большой интенсивности наступает контузия или разрыв барабанной перепонки.
Цитата
Владимир пишет:
Понял..
PS
Как видим, наукообразное толкование причины ограниченности технических возможностей телефона привелоавторов изобретения к «акустической жёсткости среды». ...
Вообще-то изобретения делаются не сами по себе, а для человека. Человеческие потребности и безопасность должны быть на первом месте. Мне кажется, это изобретение сделала машина, и Вы пишите от лица машины.
Я дилетант, но не альт!
Цитата
Olginoz пишет:
изобретения делаются не сами по себе, а для человека
Верно.
Цитата
Olginoz пишет:
Мне кажется, это изобретение сделала машина
В 1948 г таких машин не существовало.
PS
Свою «идею» авторы изобретения обосновывали таким образом: «Акустическая жёсткость воды в 3500 раз больше акустической жёсткости воздуха, и поэтому при излучении в воду колеблющаяся мембрана отдаёт в 3500 раз большую энергию. Таким образом, вода является со всех точек зрения более подходящей для передачи акустических колебаний, нежели воздух».
Это известное из физики явление, когда при заданной частоте и амплитуде колебаний колеблющаяся пластинка пошлёт в воде волну в несколько тысяч раз более интенсивную, чем при таких же колебаниях на воздухе.
Значит, авторы полагали, что колебания мембраны телефона в воде будут такими же, как и в воздухе, чтобы многотысячно увеличить энергию звуковой волны.
Однако это явление наблюдаемо при погружении источника звука в протяжённый объёмный пласт воды, значительно превышающих длину волны, то есть, в бассейнах, в озёрах, морях, океанах (при частоте 1000 Гц  длина звуковой волны в воздухе 34 см, в воде - 1,45 м).
А в столь малом  по протяжённости и объёму воды, примыкающем к мембране телефона и находящемся в замкнутом пространстве ушной полости, этого нет
Амплитудное смещение мембраны телефона сдвинет всё массу  воды в направлении на барабанную перепонку, которая сразу сомнётся, так как соотношение площадей мембраны и барабанной перепонки велико.
Более того, давление воздуха в полости среднего уха  равно атмосферному и оно недостаточно, чтобы  противодействовать внешнему давлению и возвернуть барабанную перепонку вместе с массой воды в изначальное положение.
То есть, звуковое амплитудное перемещение мембраны телефона, как отбойный молоток, всей  своей площадью вытеснит воду за торец  эластичной трубки на барабанную перепонку, и как   результат -  баротравма, контузия или разрыв барабанной перепонки.
PS
Изобретение, по мнению авторов, удобно для использования тем, что «не связано с необходимостью непосредственного заполнения ушной полости водой».
Для этого авторы изобретения снабдили телефон «полостью, прилегающей к мембране и соединённой с эластичной трубкой (что то же «эластичная коническая насадка»), вставляемой в слуховой проход до соприкосновения с барабанной перепонкой. При этом указанная полость и трубка заполняются водой или другой жидкостью».
Вряд ли кому – либо  будет приятно «соприкосновение» собственной барабанной перепонки с водой и «эластичной трубкой, заполненной водой».
Устройство телефона пьезоэлектрическое: плоский «пьезокварц с обкладками».
«Обкладка» и есть мембрана, которая колеблется параллельно корпусу телефона.
Авторы изобретения, однако, предвидели, что  при «отключении или разрыве цепи» (очевидно, электрической) «могут возникнуть резкие акустические удары, небезопасные для барабанной перепонки».
И поэтому предусмотрели «антифон, свободно пропускающий звуковые колебания нормальной громкости и препятствующий прохождению акустических ударов».
«Антифон», считали авторы, является избирательным препятствием для звуковых волн сверх большой мощности, однако он не  в состоянии помешать течению воды на барабанную перепонку, причём с большой скоростью, он же оказывается большим гидравлическим сопротивлением для барабанной перепонки, если её не разорвёт, чтобы двинуть избыточную массу воды в обратном направлении.  
Вообще – то «антифон» с греч. «звучащий в ответ», буквально «противогласник»», и означает особую чередующую организованность духовного пения.
Авторы «передачи большой мощности звуковых колебаний» на барабанную перепонку всё же опасались травм и «вмонтировали» в устройство акустический фильтр («антифон» - изобретение авторов) для защиты барабанной перепонки от этих самых сверх «больших мощностей звуковых колебаний», который пропускает только   «звуковые колебания нормальной громкости».
То есть, если следовать авторскому описанию принципа действия устройства, «большая мощность звуковых колебаний» в таком фильтре усекается до «нормальной громкости».
Так  стоило ли городить огород, конструируя устройство телефона с таким приспособлением?
При таком усекновении «мощности» будет меняться спектр частот звуковых колебаний, так как акустические фильтры (глушители) избирательно отсеивают звуковые волны определённых  частот, но не всё остальное.
Это влияет на качество передаваемых телефоном разнообразных звуков, а для человеческого уха существенны только частоты и амплитуды тонов входящих в состав звука (в спектр тонов).  
В добавление к устройству авторы изобретения позаботились о температуре воды в полости и эластичной трубке и применили электроподогреватель.
Правда, не указали, как им пользоваться.
Вывод о ценности этого изобретения может составить каждый самостоятельно.
Моё - это типичная техническая химера опасная для здоровья человека, рождённая с помощью наукообразных фантазёрских измышлений.
Именно форма и стиль подобных фантазёрских измышлений составили  суть вербальной силы «способа изобретать»,  суть алгоритмической силы «теории решения изобретательских задач».
«Идея» наполнения водой известных устройств нашла применение в похожем изобретении тех же авторов:  
А. с. 83099 за 1949 г. «Устройство для аускультации».
Картинки.
PS
Судя по (устаревшей) классификации изобретения, и это изобретение относится к разделу (А) удовлетворения жизненных потребностей человека.
Аускультация – это метод медицинского диагностического прослушивания характерных звуковых колебаний издаваемых внутренними органами человека при их работе.
Авторы указывают, что «приборы для аускультации, в которых для передачи звуковых колебаний используется жидкость, известны».
То есть, какой – то прототип наполненный водой им известен, но описать не решились.
Правда, в формуле изобретения (или предмете изобретения) авторы указали «выполненный, в известной форме, (например, в форме фонендоскопа)».
Форма формой, но фонендоскоп в любой форме наполнен воздухом и ничем иным.
Главным «усилителем» звука в фонендоскопе это головка с туго натянутой гибкой прочной мембраной чувствительной к вибрациям звука, которая должна плотно прилегать к телу, чтобы движение мембраны становилось ограниченным.
Мембрана фонендоскопа существенно снижает громкость звуковых колебаний,  низы становятся очень тихими, при этом высокие частоты становятся хорошо слышимыми.
Этот медицинский прибор водой  никто никогда не наполнял.  
Вода в данном изобретении такой же  «удобный усилитель звукопроводящих свойств», как и для рассмотренного выше телефона.  
Причём вода, по мысли авторов, «усиливает» таким образом, что «звук подводится к барабанной перепонке без опасности повреждения её» (не правда ли очень похоже на «идеальное вещество»).
Пассаж, видимо, предназначен для  успокоения специалистов Экспертизы и потенциальных внедряющих изобретения.
То есть, вода усиливает звук многотысячно, но «без опасности повреждения» барабанной перепонки».
Как это получается, в описании ничего нет, более того, нет описания преимуществ воды над воздухом (очевидно, специалистам Экспертизы этого уже было не надо, они были в курсе).  
Главной особенностью устройства прибора это «эластичные насадки, имеющие форму наружного слухового прохода человека», то есть, «повторяющие форму наружного слухового прохода человека», которые «надеты на наконечники» фонендоскопа.
Следует отметить, слуховые проходы у людей строго индивидуальны,  «насадки», видимо,  одного «среднего» размера.  
Судя по рисунку фиг. 1, «насадки» достают до барабанной перепонки.
Значит, вода достаёт до поверхности барабанной перепонки.
В противном случае звуковые колебания до неё не дойдут и полностью отразятся от воздушной прослойки между барабанной перепонкой и «насадкой» (известно,  звук не проходит из воздуха в воду и из воды в воздух, и на 99, 9%  отражается на границе раздела этих сред).
Ещё одной особенностью прибора является то, что «боковые стенки камеры выполнены из толстой резины» (этого признака в формуле изобретения нет).
Однако гладко бывает на бумаге.
Забыли, что весь прибор резиновый, а вместе с тонкой гибкой туго натянутой мкмбраной он очень податлив деформации, как мячик имеющий маленькую  дырочку.
Поэтому врач при попытке аускультации получит не звуковые колебания на барабанную перепонку, а промывание слухового прохода, в лучшем случае.
Более того, человек плохо слышит звуки в воде потому, что барабанная перепонка рассчитана на колебания исключительно в воздухе, а не в воде, плотность которой в 750 раз больше плотности воздуха.
Мембрана мала по сравнению с длиной звуковой волны в воде, более того, с обеих её сторон среды близки по плотности, поэтому благодаря беспрепятственному выравниванию давлений по обе её стороны  излучение звуковых колебаний сильно ослабляется.
Изменено: Владимир - 27.11.2016 18:11:06
Страницы: Пред. 1 ... 62 63 64 65 66 След.
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Ошибка фантаста Альтова или гиперболоид для изобретательских задач.


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее