Ни для кого не секрет, что кошки, собаки, мыши (как обычные, так и летучие), а также насекомые способны воспринимать ультразвуки. Нам природой этого не дано, а как бы было интересно послушать звук того мира, в котором живут наши любимцы!
Впрочем, решение есть. Нужно лишь превратить неслышимые звуки в слышимые. Как? Очень просто. Воспользуемся методом, применяемым в супергетеродинных радиоприемниках. В его смесителе из частоты любого принимаемого сигнала вычитается частота гетеродина, и получается сигнал, проходящий через «ухо» приемника, усилитель промежуточной частоты.
Так мы и сделаем. Возьмем смеситель, на один из его входов подадим ультразвуковой сигнал, а на другой — сигнал от гетеродина. Частоту его подберем такой, чтобы после вычитания у нас получился сигнал звукового диапазона. Взятый с него сигнал нет нужды детектировать, ведь его и так можно услышать.
Электрическая схема для приема и преобразования сигналов ультразвуковых частот приведена на рисунке 1.
Сигналы биологических объектов воспринимает высокочастотный пьезомикрофон ВМ1. Сразу заметим, что для лучшего согласования высокоомного источника электрических сигналов с последующими цепями может оказаться полезным ввести между ним постоянный резистор с сопротивлением в несколько сотен килоом либо выполнить усилительный каскад по схеме составного транзистора. Сигнал с микрофона через фильтр верхних частот C1, R1, С2, R3 подается на усилительный каскад, в котором работает транзистор VT1. С его нагрузки — резистора R5 — усиленный сигнал через вторую ступень фильтрации С5, R6, С6, R7, С7 поступает на вход преобразователя, собранного на транзисторе VT2. Преобразователь выполнен со встроенным гетеродином; в его колебательный контур входят катушки индуктивности L2 и переменный конденсатор С10.
С его помощью частота гетеродина может перестраиваться в пределах порядка 25…59 килогерц. Этого достаточно, чтобы слышать сигналы не только кошек, но и летучих мышей.
Связь контура со смесителем обеспечивает катушка L1. С нагрузки смесителя — резистора R10 — разностный сигнал поступает с возможностью его регулирования резистором R13 на вход усилителя звуковой частоты через фильтр нижних частот С9, R12, С15, R14, С14. В качестве такого усилителя выбран маломощный (около 30 мВт) предварительный усилитель на интегральной микросхеме DA1 типа К157УН1А, нагруженный ушным электромагнитным телефоном BF1. Такой вариант предпочтительнее, поскольку не мешают посторонние звуки.
Однако можно использовать и громкоговорящий усилитель с выходом на динамическую головку, что может быть желательным для коллективного прослушивания экзотических сигналов.
Такой усилитель можно собрать на основе микросхемы К174УН4Б согласно принципиальной схеме, показанной на рисунке 3.
Обратим внимание на то, как пользоваться настройкой контура. Сравнительно грубая настройка обеспечивает поиск частот, на которых «вещают» биологические объекты. Когда ультразвуковой сигнал обнаружен, по звучанию звукоизлучателя BF1 или ВА1 более тонкими манипуляциями следует установить переменным конденсатором звучание, выявляющее нюансы «передачи».
Теперь о деталях. Каркас с катушками помещен в броневой сердечник типа Б26 из феррита М2000НМ1 с воздушным зазором. Катушка L2 содержит около 500 витков провода ПЭВ-2 0,12; у катушки L1 50 витков провода того же типа.
Можно взять переменный конденсатор с максимальной емкостью порядка 500 пикофарад от старого лампового приемника или использовать двухсекционный блок от «карманного», соединив секции параллельно. На рисунке 2 изображено расположение выводов использованных в конструкции транзисторов КЕ342, КЕ315 и микросхем К157УН1А, К174УН4Б.
Для питания первого варианта конструкции достаточно миниатюрной 9-вольтовой батареи типа «Кроны», для громковорящего варианта можно собрать батарею из гальванических элементов типоразмера АА.
Ю. ПР0КОПЦЕВ