Способ воспроизведения шумов мяча в процессе спортивного мероприятия и мяч для осуществления способа

1 Настоящее изобретение относится к способу получения информации о динамической обстановке, связанной с мячом, и/или воспроизведения звуковой ситуации в процессе спортивного мероприятия такого, как спортивная игра в мяч, в частности в процессе футбольного или баскетбольного матча для передачи реальной обстановки на стадионе или в спортивном зале,или при ретрансляции телевизионной или радиопередачи. Радиорепортажи или телевизионные репортажи о матчах по футболу, регби, ручному мячу или по баскетболу требуют постоянного участия комментатора для передачи телезрителям или радиослушателям звуков, характеризующих игровую ситуацию, в частности обусловленных ударами по мячу, в противоположность теннисным матчам, где удар мяча о ракетку или о теннисную площадку способствует более эффективному восприятию обмена ударами в процессе игры. Шумы, сопровождающие удары по мячу в вышеуказанных видах спорта, трудно воспринимать вследствие больших размеров игровых полей и площадок и из-за высокой подвижности игроков. Задачей настоящего изобретения является создание технического решения, позволяющего устранить этот недостаток и обеспечить возможность приема шумов мяча и передачи их на стационарную установку, где эти сигналы могут быть объединены с речевым сигналом комментатора или с общим фоновым сигналом, принимаемым стационарными микрофонами. Указанный результат достигается тем, что в способе получения информации о динамической обстановке, связанной с мячом, в процессе спортивной игры в мяч, в соответствии с изобретением, внутрь мяча встраивают устройство,содержащее радиочастотный передатчик и микрофон, причем указанное устройство устанавливают внутри мяча с помощью средства эластичной подвески, рядом с игровой площадкой размещают радиочастотный приемник для приема сигналов, передаваемых упомянутым встроенным в мяч устройством и воспроизведения соответствующего звукового сигнала, в процессе спортивной игры воспринимают датчиком сигналы звукового фона, модулируют воспринятым сигналом звукового фона сигнал радиочастотного передатчика, передают модулированный радиочастотный сигнал, принимают переданный радиочастотный сигнал радиочастотным приемником и воспроизводят соответствующий звуковой сигнал. При этом упомянутое устройство предпочтительно приводят в действие посредством датчика, чувствительного к ускорениям, и задерживают подачу питания на радиочастотный передатчик на предварительно определенное время после включения. 2 Указанное устройство позволяет непосредственно улавливать шумы, например, сопровождающие удары по мячу, и передавать их на стационарный приемник. Оно позволяет использовать микрофон с низкой чувствительностью и с малой полосой пропускания. Согласно предпочтительному варианту, упомянутое устройство устанавливают на уровне центра тяжести мяча, что позволит избежать нарушений как статического, так и динамического состояния мяча. Микрофон в предпочтительном варианте выполнен с низкой чувствительностью, что позволяет исключить восприятие шумовых сигналов фона (крики зрителей, шум ветра и т.д.), а принимать только шумы, свойственные мячу(вследствие ударов по мячу, отскоков). Когда мяч находится в состоянии покоя в течение времени, превышающего предварительно определенное время, а внешняя обстановка, характеризуемая звуковыми сигналами,априори, не представляет интереса, можно прервать питание передатчика для того, чтобы увеличить продолжительность автономной работы устройства. Это обеспечивается выключателем,к которому имеется доступ через клапан для накачки мяча и который может приводиться в действие с помощью радиочастотного сигнала. Радиоприемник потребляет значительно меньше электроэнергии чем передатчик, что позволяет увеличить продолжительность автономной работы устройства. Кроме того, подачу питания не осуществляют посредством схемы включения, чувствительной к уровню сигнала, выработанного микрофоном, для подачи питания на передатчик только в том случае, когда указанный уровень превышает пороговую величину, и задерживают подачу питания на передатчик на предварительно определенное время после включения. Указанный выше результат достигается также с помощью мяча, который содержит в своем объеме в надутом состоянии устройство,содержащее микрофон, низкочастотную схему для подачи сигнала модуляции на радиочастотный передатчик и источник питания. При этом предпочтительно мяч содержит камеру, снабженную упругой трубчатой муфтой, расположенной, по существу, по диагонали,внутри которой расположено упомянутое устройство. При этом муфта предпочтительно выполнена с отверстиями в стенках и сообщена с клапаном для накачки камеры. В одном из вариантов осуществления изобретения устройство содержит выключатель, к которому имеется доступ через упомянутую муфту с помощью стержня, вводимого через клапан для накачки. В другом варианте осуществления камера снабжена упругими подвесками, расположенными по существу в радиальном направлении 3 между внутренней стенкой и упомянутым устройством. Указанный выше результат достигается также в стационарной радиостанции для получения информации о динамической обстановке,связанной с мячом, и/или для воспроизведения звукового фона в процессе спортивного мероприятия, связанного с игрой в мяч, которая в соответствии с изобретением содержит приемник, электронную схему обработки и схему смесителя для выработки низкочастотного сигнала,соответствующего внешнему звуковому фону. При этом электронная схема обработки предпочтительно содержит аналого-цифровой преобразователь для получения демодулированных сигналов с выхода приемника и микровычислитель для пороговой обработки цифрового сигнала с выхода аналого-цифрового преобразователя и выработки сигнала включения или выключения коммутатора аудиосигнала,причем аналого-цифровой преобразователь обеспечивает подачу на микровычислитель цифрового сигнала, соответствующего амплитуде аудиосигнала, и сравнение полученного цифрового сигнала с заданной величиной, соответствующей порогу срабатывания. Кроме того микровычислитель выполнен с возможностью блокирования коммутатора аудиосигнала, когда величина преобразованного аудиосигнала меньше заданной величины, и включения коммутатора аудиосигнала на интервал времени Т, длительность которого меньше длительности реверберации, причем микровычислитель обеспечивает запирание коммутатора аудиосигнала на время, приблизительно равное длительности реверберации, в конце интервала времени Т, в течение которого коммутатор аудиосигнала был включен. При этом радиостанция предпочтительно содержит полосовой фильтр с центральной частотой, приблизительно равной 1000 Гц, для обеспечения обработки выходного аудиосигнала. Изобретение поясняется описанием варианта его осуществления со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее: фиг. 1 - схема устройства, встроенного в мяч; фиг. 2 - вид в разрезе мяча, согласно изобретению; фиг. 3 - блок-схема устройства, соответствующего изобретению; фиг. 4 - блок-схема блока обработки стационарной радиостанции; фиг. 5 - временная диаграмма принимаемого сигнала. На фиг. 1 показана схема устройства,встроенного в мяч. Оно содержит пьезоэлектрический микрофон 1, который подает сигнал,предварительно усиливаемый низкочастотной схемой 2. Сигнал, вырабатываемый низкочастотной схемой 2, обеспечивает частотную моду 000895 4 ляцию высокочастотной схемы 3, функционирующей в диапазоне частотой в пределах от 140 до 180 МГц, с мощностью передачи, равной приблизительно 5 мВт, которая обеспечивает дальность передачи около 200 м. Питание низкочастотной 2 и высокочастотной 3 схем обеспечивается литиевым элементом 4. Выключатель 5 позволяет выключить устройство в состоянии хранения мяча. Доступ к выключателю обеспечивается например, с помощью стержня,вводимого в клапан для накачки. Он может быть также выполнен в виде электронного выключателя, управляемого посредством радиокоманд. Благодаря тому, что приемник потребляет значительно меньше электроэнергии, чем передатчик, такой управляемый по радио переключатель позволяет существенно увеличить срок службы элемента питания 5. Устройство содержит детекторную схему 6, включающую питание высокочастотной схемы 3, в момент, когда сигнал, поданный низкочастотной схемой, превышает пороговую величину, даже в переходном режиме. Схема задержки 7 поддерживает питание высокочастотной схемы 3 в течение предварительно определенного времени, например в течение 30 с, после импульса, поступившего от схемы 6, чтобы избежать прерывистой передачи сигнала. На фиг. 2 показан вид в разрезе мяча, содержащего описанное устройство. Он выполнен известным образом и состоит из покрышки 8,образованной, например, из сшитых многоугольных деталей, вырезанных из многослойного материала. Внутри покрышки содержится камера 9 мяча, например, из латекса, которая сообщается с внешней средой посредством клапана 10. Внутри камеры 9 имеется муфта 11, образованная трубкой из латекса, в стенке которой предусмотрены отверстия для прохождения воздуха при надувании мяча. Эта муфта приварена на уровне торцевых концов 12, 13 к внутренней стенке камеры 9 и располагается, по существу, по диаметру мяча. В середине этой муфты 11 размещается радиопередающее устройство 14. Радиопередающее устройство удерживается посредством упругой деформации муфты 11. Оно размещено, по существу, в центре мяча, в середине муфты 11, таким образом,чтобы его вес не изменял статическое или динамическое состояние мяча. Замену устройства можно осуществить через отверстие, предусмотренное для накачивания камеры. Радиопередающее устройство 14 может быть введено в муфту 11 с помощью поршня,внутреннее сечение которого соответствует одному из торцов устройства. Длина поршня больше радиуса мяча. Устройство устанавливают на конце поршня, обеспечивающего его перемещение в середину муфты 11. Для облегчения позиционирования устройства поршень снабжен наружным кольцом, которое ограничи 5 вает перемещение внутри мяча. После того, как устройство 14 достигло середины муфты 11,поршень извлекают, а устройство остается блокированным муфтой 11. Изобретение описано выше на примере,который не накладывает каких-либо ограничений. Специалисты в данной области могут осуществить различные модификации без изменения сущности изобретения. В частности, подвеска устройства в мяче может быть выполнена с помощью средств, аналогичных перфорированной муфте, например, с помощью сплошной муфты или упругой системы растяжек. При использовании сплошной муфты давление, воздействующее на стенки муфты, способствует блокировке устройства в его центральном положении. При использовании упругой системы растяжек устройство подвешивают посредством комплекта нитей, сходящихся в центре мяча,причем один из концов нитей крепится к внутренней стенке камеры или мяча, а другой конец нитей крепится к устройству. Изобретение относится также к приемной станции, обеспечивающей осуществление способа согласно изобретению. Эта станция содержит средства, предназначенные для воспроизведения звукового сигнала с требуемыми характеристиками из принятого модулированного сигнала. Звук, принимаемый микрофоном, не всегда может быть использован из-за влияния явлений резонанса,искажений, обусловленных установкой в центре мяча, и ограничения сигналов высокой мощности и т.д. Для того, чтобы устранить эти недостатки,предлагается вариант, который заключается в том, что сигнал подвергают временной фильтрации. На фиг. 3 показана блок-схема устройства,соответствующего изобретению. Установленный в мяче узел содержит микропередатчик 20 и схему низкочастотной модуляции 21, соединенную с микрофоном 22. Батарея 23 обеспечивает электропитание. Стационарный узел содержит приемник 24, электронную схему обработки 25 и схему смесителя 26, вырабатывающую низкочастотный сигнал. На фиг. 4 показана блок-схема электронного блока обработки стационарной станции. Она содержит аналого-цифровой преобразователь 27, получающий демодулированный аудиосигнал от высокочастотного приемника. Оцифрованный сигнал используется микровычислителем 28, который осуществляет определение порога и выдает сигнал включения или выключения на коммутатор 29 аудиосигнала. Демодулированный аудиосигнал, поступающий от приемника 24, оцифрованный аналого-цифровым преобразователем 27, подает на микровычислитель 28 в виде цифрового сигна 000895 6 ла, соответствующего амплитуде аудиосигнала. Этот сигнал сравнивается с заданной величиной, соответствующей порогу срабатывания. Если величина сигнала, поступающего от аналого-цифрового преобразователя, меньше заданной величины, то микровычислитель блокирует коммутатор 29 аудиосигнала. В этот момент,микровычислитель 28 запускает новый цикл аналого-цифрового преобразования и снова сравнивает сигнал, выданный аналого-цифровым преобразователем 27, с заданной величиной. Цикл снова возобновляется, если величина преобразованного аудиосигнала меньше заданной величины. Если сигнал, выданный аналогоцифровым преобразователем, больше заданной величины, микровычислитель 28 включает коммутатор 29 аудиосигнала на короткий период Т по сравнению с периодом реверберации, который равен приблизительно 10 мс. Предпочтительно осуществляется шаговая регулировка этой длительности с шагом, равным 1 мс для улучшения качества выходного сигнала. В конце периода Т включения коммутатора микровычислитель 28 снова блокирует коммутатор 29 аудиосигнала на время, равное приблизительно длительности реверберации, приблизительно от 200 до 500 мс. Эта длительность также регулируется. На фиг. 5 показана временная диаграмма принимаемого сигнала. Кривая 30 показывает изменение аудиосигнала в зависимости от времени, а нижняя кривая 31 иллюстрирует состояние коммутатора 29 аудиосигнала. Преимущество такой обработки заключается в том, что она устраняет моды колебаний,свойственные мячу, сохраняя при этом информацию, выдаваемую встроенным микропередатчиком. При этом интенсивность звуков и динамика сигнала восстанавливаются корректным образом. Затем сигнал обрабатывается полосовым фильтром, настроенным на частоту порядка 1000 Гц для обеспечения выравнивания тональности звукового сигнала, формируемого мячом. Возможны различные варианты осуществления изобретения без изменения сущности изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения информации о динамической обстановке, связанной с мячом, и/или воспроизведения звукового фона в процессе спортивного мероприятия, связанного с игрой в мяч, основанный на том, что используют мяч с расположенным в нем на эластичной подвеске устройством (14), содержащим радиочастотный передатчик и датчик, такой как акселерометр,датчик ударов или микрофон, а рядом с игровой площадкой размещают радиочастотный приемник для приема сигналов, передаваемых упомянутым встроенным в мяч устройством, при этом 7 в процессе спортивной игры воспринимают датчиком сигналы звукового фона, модулируют воспринятым сигналом звукового фона сигнал радиочастотного передатчика и передают модулированный радиочастотный сигнал, принимают переданный сигнал упомянутым радиочастотным приемником и используют принятый сигнал для воспроизведения сигнала звукового фона. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутое устройство (14) приводят в действие посредством датчика, чувствительного к ускорениям, и задерживают подачу питания на радиочастотный передатчик на предварительно определенное время после приведения в действие. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем,что обеспечивают возможность прерывания подачи питания на радиочастотный передатчик с помощью выключателя, доступ к которому осуществляют через клапан для накачки мяча. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что выключатель приводят в действие радиочастотным сигналом. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что подачу питания на радиочастотный передатчик осуществляют посредством схемы включения, чувствительной к уровню сигнала, выработанного микрофоном, чтобы обеспечить подачу питания только в том случае,когда указанный уровень превышает пороговую величину, и задерживают подачу питания на радиочастотный передатчик на предварительно определенное время после включения. 6. Мяч, обеспечивающий получение информации о динамической обстановке, связанной с мячом, и/или воспроизведение звукового фона в процессе спортивного мероприятия, содержащий в своем объеме в надутом состоянии устройство (14), центрированное относительно центра тяжести мяча, содержащее последовательно соединенные микрофон, низкочастотную цепь для формирования модулирующего сигнала и радиочастотный передатчик, а также источник питания упомянутого устройства. 7. Мяч по п.6, отличающийся тем, что содержит камеру (9), снабженную упругой трубчатой муфтой, которая расположена по существу по диаметру камеры и внутри которой размещено упомянутое устройство (14). 8. Мяч по п.7, отличающийся тем, что муфта (11) выполнена с отверстиями в стенках и сообщена с клапаном для накачки камеры (9). 9. Мяч по п.8, отличающийся тем, что камера (9) имеет эластичные подвески, располо 000895 8 женные по существу в радиальном направлении между внутренней стенкой камеры и упомянутым устройством (14). 10. Мяч по любому из пп.6-9, отличающийся тем, что микрофон выполнен с низкой чувствительностью для восприятия только шумов, обусловленных мячом, и исключения восприятия внешних шумов. 11. Стационарная радиостанция для получения информации о динамической обстановке,связанной с мячом, и/или для воспроизведения звукового фона в процессе спортивного мероприятия, связанного с игрой в мяч, содержащая приемник (24), электронную схему обработки(25) и схему смесителя (26) для выработки низкочастотного сигнала, соответствующего внешнему звуковому фону. 12. Радиостанция по п.11, отличающаяся тем, что электронная схема обработки содержит аналого-цифровой преобразователь (27) для получения демодулированных сигналов с выхода приемника (24) и микровычислитель (28) для пороговой обработки цифрового сигнала с выхода аналого-цифрового преобразователя (27) и выработки сигнала включения или выключения коммутатора (29) аудиосигнала. 13. Радиостанция по п.12, отличающаяся тем, что аналого-цифровой преобразователь (27) обеспечивает подачу на микровычислитель (28) цифрового сигнала, соответствующего амплитуде аудиосигнала, при этом микровычислитель выполнен с возможностью сравнения полученного цифрового сигнала с заданной величиной,соответствующей порогу срабатывания. 14. Радиостанция по п.13, отличающаяся тем, что микровычислитель выполнен с возможностью блокирования коммутатора (29) аудиосигнала, когда величина преобразованного аудиосигнала меньше заданной величины, и включения коммутатора (29) аудиосигнала на интервал времени Т, длительность которого меньше длительности реверберации. 15. Радиостанция по п.14, отличающаяся тем, что микровычислитель (28) выполнен с возможностью запирания коммутатора (29) аудиосигнала на время, приблизительно равное длительности реверберации, в конце интервала времени Т, в течение которого коммутатор (29) аудиосигнала был включен. 16. Радиостанция по п.15, отличающаяся тем, что содержит полосовой фильтр с центральной частотой, приблизительно равной 1000 Гц, для обеспечения обработки выходного аудиосигнала.