DE60032407T2 - Mechanical filter for acoustic systems and televisions equipped with such filters - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mechanisches Filter für akustische Systeme. Unter möglichen Anwendungen eines solchen Filters kann der Fall der Fernsehgeräte genannt werden.The The present invention relates to a mechanical filter for acoustic Systems. Among possible applications such a filter may be called the case of televisions become.
Heute
sind die Konsumenten hinsichtlich der Auswahlkriterien von Fernsehgeräten immer
anspruchsvoller:
einerseits die technische Qualität der Bilder
und des Tons,
andererseits das ästhetische Aussehen des Fernsehgeräts. Um gute
Tonqualität
sicherzustellen, insbesondere im Mittelfrequenzbereich (zwischen
300 Hz und 5 kHz) und im Niederfrequenzbereich (zwischen 20 Hz und 300
Hz), braucht man Lautsprecher, deren Membran groß ist, was relativ viel Raumbedarf
bedingt. Um ein funktionales ästhetisches
Aussehen sicherzustellen, verringert man die Maße des Teils, der den Bildschirm des
Fernsehgeräts
auf der Vorderseite umgibt. Eine solche Nachfrage erfordert, dass
die Tonsäulen
auf jeder Seite des Bildschirms diskret und schmal sind, insbesondere
für Fernsehgeräte mit dem
Format 16:9.Today, consumers are becoming more demanding regarding the selection criteria of televisions:
on the one hand the technical quality of the pictures and the sound,
on the other hand, the aesthetic appearance of the TV. To ensure good sound quality, especially in the mid-frequency range (between 300 Hz and 5 kHz) and in the low-frequency range (between 20 Hz and 300 Hz), you need speakers whose membrane is large, which requires a relatively large amount of space. To ensure a functional aesthetic appearance, reduce the dimensions of the part that surrounds the screen of the TV on the front. Such demand requires the audio columns on each side of the screen to be discreet and narrow, especially for 16: 9 televisions.
Man ist daher gezwungen, die Lautsprecher etwas hinter der Vorderseite anzuordnen, um von den Räumen zu profitieren, die zwischen der Elektronenröhre und den Seitenwänden des Gehäuses des Fernsehgeräts verfügbar sind. Da sich Ton in den mittleren und hohen Frequenzen gemäß einem Richtbetrieb ausbreitet, ist es vorzuziehen, dass der Ton aus den Lautsprechern kommt, um in die Tonsäulen auf der Vorderseite des Fernsehgeräts zu münden. Um diese Auflagen zu erfüllen, werden bestimmte Schallführer verwendet, die Röhren sind, die die Lautsprecher und die Tonsäulen verbinden. Die Röhren haben eine „Hornform" mit einem offenen Ende, das aufgeweiteter ist als das andere offene Ende, und die im Folgenden „akustisches Horn" genannt werden.you is therefore forced the speakers slightly behind the front to order from the rooms to benefit between the electron tube and the sidewalls of the housing of the TV available are. Since sound in the middle and high frequencies according to a Straightening operation spreads, it is preferable that the sound from the Loudspeakers comes to the sound columns on the front of the TV to flow into. To meet these requirements, become certain sound guides used the tubes are connecting the speakers and the sound columns. The tubes have a "Hornform" with an open End, which is more dilated than the other open end, and the hereinafter "acoustic Horn "are called.
Das akustische Horn wird im Allgemeinen durch Formen eines starren Kunststoffs hergestellt. Das aufgeweitete Ende des Horns wird an der Kante der Membran eines Lautsprechers durch mechanische Befestigung befestigt, und das andere Ende des Horns hat einen länglichen Querschnitt parallel zu einer Tonsäule an der Vorderseite des Fernsehgeräts und mündet in diese Tonsäule (wie zum Beispiel inn USA-5 710 394 offenbart).The acoustic horn is generally made by molding a rigid plastic produced. The flared end of the horn is at the edge of the Diaphragm of a loudspeaker fixed by mechanical fastening, and the other end of the horn has an oblong cross-section in parallel to a clay pillar at the front of the TV and opens into this sound column (like for example, in US Pat. No. 5,710,394).
Derartige akustische Hörner sind aus mechanischer und ästhetischer Sicht sicher zufriedenstellend, weisen jedoch Verzerrungen in der Tonwiedergabe auf, die für den Zuhörer wahrnehmbar sind.such acoustic horns are made of mechanical and aesthetic View certainly satisfactory, but have distortions in the Sound reproduction on, for the listener are perceptible.
Einige Lautsprecher des Stands der Technik weisen Mittel auf, die den akustischen Frequenzgang ändern. Beispiele solcher Lautsprecher sind in der Patentanmeldung JP10066182 (die Lautsprecher offenbart, die einen Raumteil aufweisen, der einige Störungen von Spitzeneinbrüchen absorbiert), USA-5 432 860 (die ein akustisches Horn offenbart, das mit Öffnungen versehen ist, die passive Radiatoren aufweisen, die den akustischen Frequenzgang des Horns ändern) und USA-5 479 520 (die ein Lautsprechersystem veranschaulicht, das eine Vielzahl von Röhren verschiedener Längen aufweist, über welche der Ton ausgegeben wird, um ein Frequenzspreizen von Resonanzspitzen in der Kurve des Schalldruckpegels (SPL) zu erzielen) gegeben. Trotzdem zeigen diese Lautsprecher ebenfalls einige Verzerrungen.Some Speakers of the prior art have means that the acoustic Change frequency response. Examples of such speakers are in patent application JP10066182 (The speakers revealed that have a part of the room, some disorders of peak burglaries absorbed), USA-5,432,860 (which discloses an acoustic horn, that with openings is fitted with passive radiators, the acoustic Change the frequency response of the horn) and USA-5,479,520 (which illustrates a speaker system that has a variety of roar different lengths has, over which the sound is output to a frequency spreading of resonance peaks in the sound pressure level (SPL) curve). Nevertheless These speakers also show some distortion.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, derartige Verzerrungen anhand einer einfachen und effektiven Lösung zu verringern.The The object of the present invention is to provide such distortions using a simple and effective solution.
Die Aufgabe der Erfindung ist auch ein mechanisches Filter für akustische Systeme, das die Resonanzspitze(n) eliminiert, ohne eine Störung in dem akustischen Frequenzgang des Systems in dem Rest des akustischen Frequenzspektrums einzuführen.The The object of the invention is also a mechanical filter for acoustic Systems that eliminate the resonance peak (s) without interference in the acoustic frequency response of the system in the rest of the acoustic Introduce frequency spectrum.
Das mechanische Filter für akustische Systeme gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 1 dargelegt, erfüllt die folgenden Bedingungen. Das akustische System weist mindestens einen Lautsprecher und ein akustisches Horn auf, das mit dem Lautsprecher verbunden ist, wobei das eine offene Ende des Horns an der Kante der Membran des Lautsprechers befestigt ist und das andere offene Ende des Horns einen akustischen Ausgang definiert. Das Horn hat starre Wände, von welchen ein Teil biegsam gemacht ist. Der biegsame Teil des Horns kann unter dem Schalldruck innerhalb des Horns vibrieren, um die Resonanzspitze(n) in dem akustischen Frequenzgang des starren Horns zu filtern oder zu absorbieren.The mechanical filters for acoustic systems according to the present invention The invention as set forth in claim 1 satisfies the following conditions. The acoustic system has at least one loudspeaker and one acoustic horn, which is connected to the speaker, wherein the one open end of the horn at the edge of the diaphragm of the speaker is attached and the other open end of the horn an acoustic Output defined. The horn has rigid walls, some of which are flexible is done. The bendable part of the horn can be under the sound pressure within the horn vibrate around the resonance peak (s) in the acoustic To filter or absorb the frequency response of the rigid horn.
Die Erfindung wird besser verstanden und die Vorteile der Erfindung ergeben sich bei der Prüfung der detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform, die als rein nicht einschränkendes Beispiel genommen wird und in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht ist, in welchen:The Invention will be better understood and the advantages of the invention arise at the exam the detailed description of an embodiment, as purely not limiting Example is illustrated and illustrated in the accompanying drawings is in which:
Das
akustische Horn
Der
Erfinder hat Verzerrungen in der akustischen Frequenzgangkurve eines
starren Horns
Nach
zahlreichen Tests und zahlreichen möglichen in Betracht gezogenen
Lösungen,
ist der Erfinder zu einer sehr einfachen und effektiven Lösung gelangt,
die mit Hilfe der
Die
Erfindung verwendet eine mechanische Vibrationserscheinung, die
durch Erregen einer feinen Platte über den Schalldruck, der in
dem Horn
Eine
Ausführungsform
der Erfindung (
Um
die Maße
der Öffnung
- F0
- die Frequenz der ersten Eigenfrequenz der Schwingung der Platte ist,
- D
- der Steifheitsfaktor der Platte ist,
- E
- das Elastizitätsmodul des Werkstoffs ist,
- p
- die Dichte des Werkstoffs ist,
- μ
- die Poissonsche Konstante ist,
- h
- die Stärke der Platte ist,
- a und b
- die Seiten des Rechtecks sind, das von der Platte gebildet wird.
- F 0
- the frequency of the first natural frequency of the vibration of the disk is,
- D
- the stiffness factor of the plate is,
- e
- is the modulus of elasticity of the material,
- p
- the density of the material is,
- μ
- the Poisson constant is,
- H
- the strength of the plate is,
- a and b
- are the sides of the rectangle made of the plate.
Aus
den oben stehenden Formeln (1) und (2) kann man die Frequenz der
ersten Eigenschwingung der Schwingung F0 einer
Polystyrolplatte mit 0,5 mm Stärke
und den Maßen
57 mm × 33
mm berechnen. Das Ergebnis ergibt einen Wert F0 von
etwa 457 Hz. Die Kurve B der
Eine
einfache Ausführungsform
besteht darin, die Öffnung
Gemäß den Maßen der Öffnung
Die
Maße des
Systems, das zu bearbeiten ist, und das Ausmaß der Mängel, die zu eliminieren sind, können die
Vielzahl dieses Typs von System erfordern, das heißt mehrere Öffnungen
Im
Allgemeinen wird die Stärke
der Platte, wenn die biegsame Platte
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