Специалисты Московского авиационного института разработали устройство для преобразования ультразвуковых волн в слышимый диапазон с сохранением структуры спектра. В первую очередь, разработку планируется применять для исследования поведения насекомых и летучих мышей. Также она будет полезна в поиске утечек газов, коронного и искрового разрядов, анализе структуры ультразвукового шума в целях охраны труда и др.

Реализацией проекта занимаются преподаватель студенческого конструкторского бюро "Сигнал" института № 4 "Радиоэлектроника, инфокоммуникации и информационная безопасность" МАИ Мария Золотенкова и старший преподаватель кафедры 410 "Радиолокация, радионавигация и бортовое радиоэлектронное оборудование" Василий Егоров. В настоящее время уже собран действующий прототип.

- Устройство предназначено для переноса в слышимый диапазон сигналов спектра 20-40 кГц, - рассказывает Мария Золотенкова. - Это позволяет проводить их дальнейшую обработку с помощью звуковых плат компьютеров или смартфонов, рассчитанных на работу с сигналами слышимого диапазона.

Собранный прототип состоит из двух компактных блоков: каждый из них помещается в ладонь. В первый блок встроены микрофон, предварительный усилитель и модуль питания с литий-полимерными аккумуляторами. Микрофон направляется непосредственно на источник ультразвука, после чего получаемый сигнал усиливается и поступает по кабелю во второй модуль, где происходит подавление спектральной области слышимых частот, а спектральные составляющие диапазона 20-40 кГц переносятся в область 0-20 кГц. Получаемый после такого преобразования сигнал человек слышит через наушники. Также он может быть записан стандартными средствами любого смартфона или компьютера.

- Нашу разработку можно использовать в решении научно-исследовательских задач в области биологии. Например, для исследования поведения пчел, снижение популяции которых в последние годы стало актуальной проблемой для всего мира, - говорит Мария Золотенкова. - Также прибор хорошо подойдет для исследования популяций ночных насекомых малого ареала и для некоторых технических задач, таких как поиск осиных ульев в конструктивных частях самолета.

Особое внимание при работе над проектом было уделено сохранению структуры спектра сигнала и минимизации вносимых искажений и помех. Этим устройство МАИ отличается от единственного в России аналога, разработанного в Воронежском государственном университете.

Сейчас маевцы занимаются модернизацией устройства, повышая его чувствительность и степень подавления частот звукового диапазона во входном сигнале, а на лето 2022 года запланированы натурные эксперименты. В дальнейших планах авторов - наладить сотрудничество с Московским зоопарком, а также с рядом биосферных заповедников и исследовательских центров....