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密猟者は何百年も前に超音波ホイッスルを発明しましたが、犬には聞こえるのに狩猟者には聞こえない理由を説明できたのはずっと後のことです。

音が空気の振動であることが確立されたのはXNUMX世紀になってからです。 XNUMX 世紀には、音の振動の周波数を測定する装置が登場しました。

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米。 1. ガルトンホイッスルとその装置

英国の科学者フランシス・ゴルトンは 1883 年に、ホイッスルに似たデザインの、指定された周波数の音を正確に生成する装置を作成しました (図 1)。その助けを借りて、ほとんどの人の耳が20 Hz以下の周波数の音を聞いていることを知ることができました。より高い周波数の音は超音波として知られるようになりました。たとえば、猫、犬、馬などに聞こえます。彼らは000万から20万ヘルツの周波数の音を知覚しますが、コウモリはすべての記録を破ります。彼らにとっては30万Hzですら限界ではないのです。

今日、密猟者は超音波ホイッスルを必要としません。しかし、それらは依然として用途を見出しています。

前世紀の初め、有名な調教師 M.A. ドゥロフは、モスクワのサーカス場で、整数の足し算や掛け算、根の抽出さえできる馬を披露しました。彼女はひづめの蹴りで応じた。さらに、調教師はスクリーンの後ろに座っており、書面で例を与えられ、馬はそれをテレパシーで認識して正しい答えを与えました。モスクワは衝撃を受けた。

少し楽しみながら、M.A.ドゥロフは彼の秘密を明らかにしました。芸術家のポケットにはゴルトンの笛の付いたゴム球が入っていました。いつの間にか馬を押しながら、マエストロは彼女以外の誰にも聞こえない合図を馬に与えました。そして、彼女は、あなたのビジネスを知っていると同時に、ひづめで軽く叩き、聴衆はそれをデジタルコードとみなしました...

第二次世界大戦中、日本人はゴルトンの笛がより真剣に使用されていることに気づきました。太平洋戦争中、アメリカ人は日本の小型船舶を繰り返し拿捕した。チームは武器、食料、エンジンといった最も重要なものをすべてそのまま残して諦めた。しかし、船長の橋の上でブリキの角とパイプからなる何らかの装置の破片が何度も発見されました。

既知の通信手段に頼ることなく、さまざまな船で壊れた装置の破片を集めて、日本の船が協調して行動する能力に長い間注目を集めていたアメリカの諜報員たちは、彼らが根本的に持っていることに気づいた。新しいコミュニケーション手段が目の前に現れました。これは、船のコンプレッサーからの圧縮空気を動力源とする強力な超音波ホイッスルをベースとしていました。特別な超音波装置の助けを借りて、船長の声は音の振動に合わせて変化しました。変調された超音波はホーンの助けを借りて受信者に送信されました。

受信信号は搬送波周波数を差し引いて処理され、人間の声が聞こえるようになりました。このような通信システムの範囲は数キロメートルに達しました。

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米。 2. レフェリースポーツホイッスル

さて、ホイッスルのデザインについて話しましょう。最も単純なものから始めましょう (図 2)。ブリキの細片を XNUMX 枚用意します。片方を図のようにジグザグに曲げ、もう片方をブラケットとはんだ付けして固定します。製品の横穴を親指と人差し指でつまみ、息を吹き込むと笛が鳴ることがあります。笛が鳴らない場合は調整が必要になります。それは、ホイッスルの円筒部分の端の平らなチューブに対して正しい位置を見つけることにあります。空気の噴流が円筒部分に入り、円筒部分の周りを回転し、チューブから出てくる空気の流れを上方に偏向させると、きれいで大きなホイッスルが発生します。円筒部分の流れは止まりますが、しばらくすると障壁が消えます。空気の新しい部分が円筒部分に入り、それに沿って回転し、すべてが繰り返されます。その結果、空気の流れがホイッスルスロットから出て、高頻度で中断されます。彼は音を作ります。

最初の成功体験の後、5〜20 mmの異なる直径の円筒部分でいくつかの笛を作ります。円筒部分の直径が小さいほど、音の周波数は高くなります。直径 5 mm 未満のホイッスルでもすでに超音波を発生できます。あなただけがそれを聞くことができないので、オシロスコープとマイクを使ってそのようなホイッスルをセットアップする必要があります。超音波が正弦波のセグメントとして画面上に表示されます。ホイッスルは最大振幅が得られるまで調整されます。オシロスコープをお持ちでない場合は、猫か犬との共通言語を見つけてみてください...

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米。 3. ボートホーン装置

記載されたホイッスルは、製造および調整が容易である。しかし、円筒形のホイッスルの方がはるかに効果的です (図 3)。長さは約100メートルで、周波数150～60Hzの音を発し、汽船の笛の代わりにもなります。長さは数ミリメートルで、最大000Hzの周波数を持つゴルトンホイッスルになります。

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米。 4. モデルを制御するホイッスル: 1 - 調整ネジ。 2 - ピストン。 3 - 共振器（共振空洞）; 4 - 環状ギャップを形成するインサート。 5 - 音響反射板。 6 - エアチューブ。

図 4 には、モデルを制御するために設計された超音波ホイッスルが示されています。ゴム球を動力とし、放物線状の反射板が付いており、音を最大 25 メートルの距離まで届けることができ、音に反応するように犬を訓練すれば、犬を使ってさまざまな芸を披露することができます。

著者: A.イリン

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