EA002109B1 - Loudspeakers comprising panel-form acoustic radiating elements - Google Patents

Abstract

1. A suspended ceiling tile incorporating a loudspeaker, characterized in that the loudspeaker comprises a distributed mode acoustic radiator made as a member with a cellular core sandwiched by high modulus skins, and by a transducer mounted on the radiator to vibrate bending waves in the radiator, which causing it to resonate, provides an acoustic output when resonating. 2. A suspended ceiling tile according to claim 1, characterized by a resilient suspension disposed at the periphery of the radiator to support the radiator in a suspended ceiling frame. 3. A suspended ceiling tile according to claim 1 or claim 2, characterized by the skins having high modulus. 4. A suspended ceiling tile according to claim 3, characterized in that the cellular core (22) is of foamed plastics. 5. A suspended ceiling tile according to any preceding claim, characterized in that the transducer (9) is an inertial vibration transducer.

Description

Изобретение относится к громкоговорителям и, более конкретно, к громкоговорителям, содержащим панелеобразные акустические излучающие элементы.The invention relates to loudspeakers and, more particularly, to loudspeakers containing panel-shaped acoustic emitting elements.

Предшествующий уровень техникиState of the art

В ОВ-А-2262861 предложен панелеобразный громкоговоритель, содержащий резонансный многорежимный излучающий элемент, представляющий собой целостную слоистую панель, образованную двумя поверхностными слоями материала с разделительным сердечником в виде поперечной ячеистой структуры, при этом панель выполнена так, что отношение жесткости (В) при изгибе во всех направлениях к массе панели на единицу площади поверхности (μ) в третьей степени равно, по меньшей мере, 10; монтажное средство, на которое опирается панель или которое прикрепляет к ней опорное тело свободным от демпфирования способом, и средство электромеханического возбуждения, соединенное с панелью, которое служит для возбуждения многорежимного резонанса в излучающей панели в ответ на входной электрический сигнал внутри рабочей полосы частот громкоговорителя.OV-A-2262861 proposes a panel-shaped loudspeaker containing a resonant multi-mode radiating element, which is an integral laminated panel formed by two surface layers of material with a dividing core in the form of a transverse cellular structure, and the panel is designed so that the bending stiffness ratio (B) in all directions to the panel weight per unit surface area (μ) in the third degree is at least 10; mounting means on which the panel rests, or which secures the supporting body to it in a damp-free manner, and electromechanical excitation means connected to the panel, which serves to excite multi-mode resonance in the emitting panel in response to an input electrical signal within the operating frequency band of the loudspeaker.

Для распределения звука широко используются громкоговорители в стандартной модульной форме, взаимозаменяемой с коммерческими потолочными плитами, обычно формата 600х600 мм, с целью равномерного распределения речи и музыки по большой площади. Для такого применения в настоящее время стали применять некоторые обычные возбудители с подвижной катушкой и производные панелей. В существующей технике используют диффузорные громкоговорители с подвижной катушкой, встроенные в рамы и акустические экраны. В то время как их обычно используют для снижения стоимости и из-за их доступности, они имеют недостаток наличия существенно перевозбужденной зоны (чрезмерная интенсивность звука) и зависящих от направления эффектов и вследствие этого недостаточной разборчивости речи вне осей. Необходимо много блоков для равномерного перекрытия больших площадей.To distribute sound, loudspeakers are widely used in a standard modular form, interchangeable with commercial ceiling tiles, usually 600x600 mm format, with the goal of uniform distribution of speech and music over a large area. For this application, some conventional moving-coil exciters and panel derivatives have now begun to be used. Existing techniques use moving-coil diffusers built into frames and acoustic screens. While they are usually used to reduce costs and because of their availability, they have the disadvantage of having a substantially overexcited zone (excessive sound intensity) and direction-dependent effects and, as a result, insufficient intelligibility of speech outside the axes. Many blocks are needed to evenly cover large areas.

В другой известной разработке используют диффузорный громкоговоритель, в котором диффузор представляет собой полистироловую структуру с плоской лицевой поверхностью, которая может быть окрашена. Здесь комбинация из дополнительных возбудителей с подвижной катушкой, установленных на их диафрагмах, при этом последние выполнены конструктивно так, что они акустически сжимаются с увеличивающейся частотой, может обеспечить более широкую диаграмму направленности, чем обычные диффузорные громкоговорители. Такие блоки громкоговорителей с полистироловой пеной требуют монтажные рамы и акустические экраны для их установки.In another known development, a diffuser is used in which the diffuser is a polystyrene structure with a flat front surface that can be painted. Here, a combination of additional exciters with a moving coil mounted on their diaphragms, the latter being structurally designed so that they are acoustically compressed with increasing frequency, can provide a wider radiation pattern than conventional diffuser speakers. Such polystyrene foam loudspeaker units require mounting frames and acoustic screens for their installation.

В И8-А-4506117 фирмы Мультифони раскрыта подвесная потолочная панель, снабженная электроакустическим преобразователем, имеющим металлическую опорную плиту, с помощью которой он соединен в единое целое с панелью.Multifoni's I8-A-4506117 discloses a suspended ceiling panel equipped with an electro-acoustic transducer having a metal base plate, with which it is connected in a single unit with the panel.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В вариантах выполнения настоящего изобретения используются элементы, природа, структура и конфигурация которых определяется в целом и/или в частности в нашей одновременно находящейся на рассмотрении заявке РСТ № \¥О 97/09842 от той же даты. Такие элементы выполнены с возможностью выдерживать и распространять входную колебательную энергию с помощью изгибных волн в рабочей области (рабочих областях), проходящих поперек толщины, часто, но не обязательно, к краям элемента (элементов); выполнены с или без анизотропии изгибной жесткости обеспечения компонентов колебаний в резонансном режиме, распределенных по указанной области (указанным областям) благоприятно для акустической связи с окружающим воздухом; и имеют заданные предпочтительные места или зоны внутри указанной области (указанных областей) для средств преобразователя, в частности, его активной или движущейся части (частей), участвующих в создании акустических колебаний в указанной области (областях) и сигналов, обычно электрических, соответствующих акустическому содержанию таких колебаний. Области применения таких элементов указаны в находящейся одновременно на рассмотрении международной заявке № XVО 97/09842, например, в качестве пассивных акустических устройств или их составной части без применения средств преобразователя, например, для реверберации, или для акустической фильтрации, или для акустического озвучивания пространства или помещения, а также в качестве активных акустических устройств или их составной части с применением средств преобразователя, например, в достаточно широком спектре источников звука или громкоговорителей, если на них поступает входной сигнал, предназначенный для преобразования в указанный звук, или, например, в микрофонах, если они подвергаются воздействию звука, который необходимо преобразовать в другие сигналы.Embodiments of the present invention use elements whose nature, structure and configuration are determined in general and / or in particular in our PCT application pending No. \ ¥ O 97/09842 from the same date. Such elements are made with the ability to withstand and propagate the input vibrational energy using bending waves in the work area (work areas), passing across the thickness, often, but not necessarily, to the edges of the element (s); made with or without anisotropy of bending stiffness providing the components of the oscillations in the resonant mode, distributed over the specified area (specified areas) favorably for acoustic communication with the surrounding air; and have predetermined preferred places or zones within the indicated region (s) for the means of the transducer, in particular, its active or moving parts (s) involved in generating acoustic vibrations in the indicated region (s) and signals, usually electric, corresponding to the acoustic content such fluctuations. The areas of application of such elements are indicated in pending international application No. XVO 97/09842, for example, as passive acoustic devices or their component parts without using transducer means, for example, for reverb, or for acoustic filtration, or for acoustic sounding of space or premises, as well as active acoustic devices or their component parts using transducer means, for example, in a fairly wide range of sound sources or loudly speakers, if they receive an input signal intended to be converted to the specified sound, or, for example, in microphones, if they are exposed to sound that must be converted to other signals.

Это изобретение относится, в частности, к активным акустическим устройствам в виде громкоговорителей, применяемых в подвесной потолочной плите.This invention relates in particular to active acoustic devices in the form of loudspeakers used in a suspended ceiling plate.

Указанные выше элементы называются здесь излучателями в распределенном режиме и будут охарактеризованы как в указанной заявке РСТ и/или по-другому, как здесь будет описано.The above elements are referred to herein as emitters in distributed mode and will be characterized as in the PCT application indicated and / or in another way, as will be described here.

Изобретение представляет собой подвесную потолочную плиту, включающую в себя громкоговоритель, отличающуюся тем, что плита содержит элемент, выполненный с возмож ностью выдерживать и распространять входную колебательную энергию посредством изгибных волн в, по меньшей мере, одной рабочей области, проходящей поперечно толщине для обеспечения компонентов колебаний в резонансном режиме, распределенных по указанной, по меньшей мере, одной области, и имеет заданные предпочтительные места или зоны внутри этой области для средств преобразователя, при этом преобразователь полностью и исключительно установлен на указанном элементе на одном из указанных мест или зон для возбуждения колебаний в элементе, обуславливающих резонанс с образованием акустического излучателя, который обеспечивает выходной акустический сигнал при резонансе. Подвешенная потолочная плита может быть характеризована тем, что элемент содержит ячеистый сердечник, а именно из пенистой пластмассы, с поверхностными слоями с высоким модулем. Упругая подвеска может быть расположена по периметру излучателя для подвески излучателя в подвешенной потолочной раме. Преобразователь может быть инерционным преобразователем колебаний.The invention is a suspended ceiling plate comprising a loudspeaker, characterized in that the plate contains an element configured to withstand and distribute the input vibrational energy by means of bending waves in at least one working region extending transversely to the thickness to provide vibration components in the resonant mode, distributed over the specified at least one region, and has predetermined preferred places or zones within this region for the conversion means of Tell, wherein the transducer is mounted wholly and exclusively on said member at one of said sites or zones for the excitation of vibrations in the cell, causing the resonance to form acoustic radiator which provides an acoustic output signal at resonance. A suspended ceiling plate can be characterized in that the element contains a honeycomb core, namely of foam plastic, with high modulus surface layers. An elastic suspension can be located around the perimeter of the emitter to suspend the emitter in a suspended ceiling frame. The converter may be an inertial vibration converter.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Изобретение схематично изображено в качестве примера в прилагаемых чертежах, на которых показано:The invention is schematically depicted as an example in the accompanying drawings, which show:

фиг. 1 - громкоговоритель с распределенными режимами согласно описанию и формуле изобретения нашей одновременно находящейся на рассмотрении международной заявки № XV О 97/09842;FIG. 1 - loudspeaker with distributed modes according to the description and claims of our invention pending international application No. XV O 97/09842;

фиг. 2а - частичный разрез по линии А-А по фиг. 1;FIG. 2a is a partial section along line AA in FIG. one;

фиг. 2Ь - разрез в увеличенном масштабе излучателя с распределенными режимами, показанного на фиг. 2а типа, с двумя альтернативными видами конструкции;FIG. 2b is an enlarged sectional view of a distributed mode emitter shown in FIG. Type 2a, with two alternative designs;

фиг. 3а - вид в перспективе помещения, имеющего подвесной потолок;FIG. 3a is a perspective view of a room having a suspended ceiling;

фиг. 3Ь - вид сбоку в поперечном разрезе громкоговорителя согласно настоящему изобретению в виде потолочной плиты.FIG. 3b is a side cross-sectional view of a speaker according to the present invention in the form of a ceiling plate.

Предпочтительные варианты, выполнения изобретенияPreferred Embodiments

На фиг. 1 показан громкоговоритель 81 в форме панели согласно описанию и формуле изобретения нашей одновременно находящейся на рассмотрении международной заявки (наш № Р. 5711) с той же датой подачи, содержащий прямоугольную раму 1, несущую упругую подвеску 3 вокруг внутреннего периметра, которая поддерживает звуковую излучающую панель 2 с распределенными режимами. Преобразователь 9, описанный детально в нашей одновременно находящейся на рассмотрении международной заявке (наш № Р. 5683/4/5) с той же датой подачи, установлен полностью и исключительно на или в панели 2 в заданном месте, определяемом размерами х и у, при этом место расположения рассчитано, как описано в нашей одновременно находящейся на рассмотрении международной заявке (наш № Р. 571) с той же датой подачи, для создания изгибных волн в панели с целью приведения панели в резонанс для излучения выходного акустического сигнала.In FIG. 1 shows a panel-shaped loudspeaker 81 according to the description and claims of our pending international application (our No. P. 5711) with the same filing date, comprising a rectangular frame 1 supporting an elastic suspension 3 around an inner perimeter that supports a sound emitting panel 2 with distributed modes. Converter 9, described in detail in our simultaneously pending international application (our No. P. 5683/4/5) with the same filing date, is installed completely and exclusively on or in panel 2 at a given location, determined by the sizes x and y, with this location is calculated, as described in our simultaneously pending international application (our No. P. 571) with the same filing date, to create bending waves in the panel in order to bring the panel into resonance for the emission of the acoustic output signal.

Преобразователь 9 возбуждается усилителем 10 сигнала, т.е. звуковым усилителем, соединенным с преобразователем проводниками 28. Требования к нагрузке и мощности усилителя могут быть полностью нормальными, аналогично обычным диффузорным громкоговорителям, при этом чувствительность составляет примерно 86-88 дБ/Вт при условиях нагрузки замкнутым пространством. Полное сопротивление нагрузки усилителя является, в основном, активным сопротивлением, равным 6 Ом, допустимая мощность составляет 20-80 Вт. Если сердечник панели и/или поверхностные слои изготовлены из металла, то они могут служить теплоотводом для преобразователя для отвода тепла от двигательной обмотки преобразователя и тем самым для увеличения допустимой мощности.The converter 9 is excited by a signal amplifier 10, i.e. a sound amplifier connected to the transducer by conductors 28. The load and power requirements of the amplifier can be completely normal, similar to conventional diffuser speakers, with a sensitivity of approximately 86-88 dB / W under load conditions in an enclosed space. The total load resistance of the amplifier is mainly an active resistance of 6 ohms, the allowable power is 20-80 watts. If the panel core and / or surface layers are made of metal, then they can serve as a heat sink for the converter to remove heat from the motor winding of the converter and thereby increase the allowable power.

На фиг. 2а и 2Ь показаны типичные частичные поперечные сечения громкоговорителя 81 по фиг. 1. Как показано на фиг. 2а, рама 1, подвеска 3 и панель 2 соединены между собой соответствующими клеевыми стыковыми соединениями 20. Подходящим материалом для рамы являются рамы с небольшим весом, например, картинные рамы из экструдированного металла, а именно алюминиевых сплавов, или пластмассы. Подходящим материалом для подвески являются упругие материалы, как, например, пенорезина и пенопластик. Подходящими клеями для соединений 20 являются эпоксидный клей, акрильные и цианоакрилатные клеи и т. п.In FIG. 2a and 2b show typical partial cross-sections of the speaker 81 of FIG. 1. As shown in FIG. 2a, frame 1, suspension 3 and panel 2 are interconnected by corresponding adhesive butt joints 20. Suitable frames are lightweight frames, for example, picture frames made of extruded metal, namely aluminum alloys, or plastic. Suitable materials for suspension are resilient materials such as, for example, foam rubber and foam plastic. Suitable adhesives for compounds 20 are epoxy adhesive, acrylic and cyanoacrylate adhesives, etc.

На фиг. 2Ь в увеличенном масштабе показано, что панель 2 представляет собой жесткую легкую панель, имеющую сердечник 22, а именно из жесткого пенопласта 97, а именно поперечно связанного поливинилхлорида, или ячеистую матрицу 98, т.е. сотовую матрицу из металлической фольги, пластика и т.п. с ячейками, проходящими поперек плоскости панели и заключенными в противолежащие поверхностные слои 21, а именно из бумаги, кардной ленты, пластмассы или металлической фольги или листов. Если поверхностные слои изготовлены из пластмассы, то они могут быть усилены волокнами, например, углеродными, стеклянными или кевларовыми или т.п. известным самим по себе способом для увеличения их модуля.In FIG. 2b shows on an enlarged scale that panel 2 is a rigid lightweight panel having a core 22, namely of rigid foam 97, namely transversely bonded polyvinyl chloride, or a cellular matrix 98, i.e. a metal matrix made of metal foil, plastic, etc. with cells extending across the plane of the panel and enclosed in opposite surface layers 21, namely, paper, card tape, plastic or metal foil or sheets. If the surface layers are made of plastic, then they can be reinforced with fibers, for example carbon, glass or Kevlar, or the like. a method known per se to increase their modulus.

Таким образом, пригодными для изготовления поверхностных слоев и усилений материалами являются углерод, стекло, Кевлар, Номекс, т. е. арамидные и т. д. волокна в различных слоях и переплетениях, а также бумага, многослойная бумага, меламин и различные синтетические пластмассовые пленки с высоким моду лем, например, Милар, Каптан, поликарбонатные, фенольные, полиэфирные и подобные пластмассы и усиленные волокном пластмассы и т.д. и металлические листы или фольга. Исследования показателя Вектра жидкокристаллических полимерных термопластиков показывают, что они могут быть пригодны для литьевого формования ультратонких поверхностных слоев или корпусов меньшего размера, например, до 30 см в диаметре. Этот материал сам образует ориентированную кристаллическую структуру в направлении инжекции, что является предпочтительной ориентацией для хорошего распространения утроенной энергии от точки возбуждения к периметру панели.Thus, materials suitable for the manufacture of surface layers and reinforcements are carbon, glass, Kevlar, Nomex, i.e. aramid, etc. fibers in various layers and weaves, as well as paper, multilayer paper, melamine and various synthetic plastic films with a high modulus, for example, Mylar, Kaptan, polycarbonate, phenolic, polyester and similar plastics and fiber-reinforced plastics, etc. and metal sheets or foil. Studies of the Vectra index of liquid crystal polymer thermoplastics show that they may be suitable for injection molding of ultrathin surface layers or smaller bodies, for example, up to 30 cm in diameter. This material itself forms an oriented crystalline structure in the direction of injection, which is the preferred orientation for the good distribution of triple energy from the point of excitation to the perimeter of the panel.

Кроме того, такое формование этих и других термопластиков позволяет формовочному инструменту передавать положение и характерные особенности, например канавки или кольца, для точного расположения частей преобразователя, а именно двигательной обмотки и магнитной подвески. Кроме того, для некоторых более слабых материалов сердечников рассчитано, что будет предпочтительным увеличить локально толщину поверхностного слоя, а именно на площади или в круге с диаметром, равным 150 % диаметра преобразователя, с целью усиления этой области и лучшей передачи колебательной энергии в панель. Чувствительность на высоких частотах может быть улучшена с помощью более мягких пеноматериалов.In addition, such molding of these and other thermoplastics allows the molding tool to transmit the position and characteristics, such as grooves or rings, for the precise location of the transducer parts, namely the motor winding and the magnetic suspension. In addition, for some weaker core materials, it was calculated that it would be preferable to increase the thickness of the surface layer locally, namely in an area or in a circle with a diameter equal to 150% of the diameter of the transducer, in order to strengthen this region and better transfer vibrational energy to the panel. Sensitivity at high frequencies can be improved with softer foams.

Пригодными материалами для слоев сердечника являются изготовленные из листов алюминиевых сплавов или пленки, или Кевлара, Номекса, простой или многослойной бумаги соты или гофры и различные пленки из синтетических пластмасс, а также увеличенные в объеме или вспененные пластмассы или волокнистые материалы, и даже аэрогельные металлы, если они имеют достаточно низкую плотность. Некоторые подходящие для изготовления слоя сердечника материалы проявляют полезный эффект самообволакивания при их изготовлении и/или имеют достаточную внутреннюю жесткость для использования без проклеивания слоев сердечника. Высокоэффективный ячеистый материал для сердечника известен под торговой маркой Рогацелл (РойассИ). который может быть пригодным для изготовления панели излучателя и который не имеет поверхностного слоя. Практически необходима общая легкость и жесткость, подходящая для частной цели, а именно: включая оптимизацию вклада слоев сердечника и поверхностного слоя, а также переходов между ними.Suitable materials for the core layers are made of sheets of aluminum alloys or film, or Kevlar, Nomex, plain or multilayer paper, honeycomb or corrugation and various films of synthetic plastics, as well as expanded or foamed plastics or fibrous materials, and even aerogel metals, if they have a sufficiently low density. Some materials suitable for the manufacture of the core layer exhibit the beneficial effect of self-enveloping in their manufacture and / or have sufficient internal stiffness for use without sizing the core layers. Highly effective cellular core material is known under the trademark Rogacell (RoiassI). which may be suitable for the manufacture of an emitter panel and which does not have a surface layer. Practically necessary is the general lightness and rigidity, suitable for a particular purpose, namely: including optimization of the contribution of the core layers and the surface layer, as well as the transitions between them.

Имеются различные преимущества у панелей, изготовленных с применением поверхностных слоев из металла и металлических сплавов, а также изготовленных с усилением углеродным волокном. Они, а также конструкции с использованием аэрогельных сплавов или сердечников с металлическими сотами имеют свойства зна чительного экранирования радиочастот, что важно в ряде применений с учетом электромагнитной совместимости. Обычно панельные или диффузорные громкоговорители не обладают присущим им эффектом экранирования электромагнитных излучений.There are various advantages to panels made using surface layers of metal and metal alloys, as well as those made with carbon fiber reinforcement. They, as well as designs using airgel alloys or cores with metal honeycombs, have the properties of significant shielding of radio frequencies, which is important in a number of applications, taking into account electromagnetic compatibility. Typically, panel or diffuser speakers do not have the inherent effect of shielding electromagnetic radiation.

Кроме того, предпочтительные формы пьезоэлектрических или электродинамических преобразователей имеют очень малое электромагнитное излучение или паразитные магнитные поля. Обычные громкоговорители имеют большие магнитные поля, распространяющиеся на расстояние до 1 м, если не приняты специальные компенсирующие контрмеры.In addition, preferred forms of piezoelectric or electrodynamic transducers have very low electromagnetic radiation or spurious magnetic fields. Conventional loudspeakers have large magnetic fields that extend to a distance of 1 m unless special compensating countermeasures are taken.

Там, где важно сохранить при применении экранировку, электрические соединения могут быть выполнены к проводящим частям соответствующей панели ЭМЬ или может использоваться электрически проводящая пена или аналогичный интерфейс для установки на краю.Where it is important to retain shielding during use, electrical connections can be made to the conductive parts of the corresponding EM panel or an electrically conductive foam or similar interface can be used for installation on the edge.

Подвеска 3 может демпфировать кромки панели 2 для предотвращения чрезмерного перемещения кромок панели. Кроме того, или альтернативно к этому, может применяться дополнительное демпфирование, а именно в виде накладок, приклеенных к панели в выбранных местах для демпфирования чрезмерного перемещения для равномерного распределения резонанса по всей панели. Накладки могут быть из материала на основе битума, которые широко применяются в обычных громкоговорителях, или могут быть из упругого или жесткого полимерного листового материала. Некоторые материалы, в особенности бумага и кардная лента, а также некоторые сердечники могут быть самодемпфирующимися. Там. где необходимо, можно увеличить демпфирование в конструкции панели за счет использования упругих клеев вместо жестких клеев.Suspension 3 may damp the edges of the panel 2 to prevent excessive movement of the edges of the panel. In addition, or alternatively, additional damping can be applied, namely in the form of overlays glued to the panel in selected places to damp excessive movement to evenly distribute resonance throughout the panel. The pads can be made of bitumen-based material that is widely used in conventional loudspeakers, or can be made of resilient or rigid polymeric sheet material. Some materials, especially paper and carding tape, as well as some cores, can be self-damping. There. where necessary, damping in the panel structure can be increased by using elastic adhesives instead of hard adhesives.

Указанное селективное демпфирование включает в себя специальные нанесения на панель, включая ее листовой материал, средств, перманентно связанных с ней. Кромки и углы могут быть особенно важными для доминирующих и менее рассеянных низкочастотных режимов колебаний панели. Закрепление на кромках демпфирующих средств может быть полезным для создания панели, указанный листовой материал которой полностью заключен в рамку, хотя ее углы могут быть относительно свободными, например, для желательного расширения частотной характеристики в сторону более низких частот. Закрепление может производиться клеящими или самоклеящимися материалами. Другие виды полезного демпфирования, в частности, с целью достижения более тонких эффектов и/или средних и более высоких частот могут осуществляться с помощью подходящей массы или масс, прикрепляемых к предварительно определенным эффективным локализованным позициям указанной области.The specified selective damping includes special deposition on the panel, including its sheet material, of means permanently associated with it. Edges and corners can be especially important for dominant and less dispersed low-frequency modes of panel vibrations. The fastening on the edges of the damping means can be useful for creating a panel, the specified sheet material of which is completely enclosed in a frame, although its angles can be relatively free, for example, for the desired extension of the frequency response towards lower frequencies. Fixing can be done with adhesive or self-adhesive materials. Other types of useful damping, in particular with the aim of achieving finer effects and / or mid and higher frequencies, can be carried out using a suitable mass or masses attached to predefined effective localized positions of the specified area.

Описанная выше панель является двунаправленной. Звуковая энергия с обратной стороны не имеет сильной связи с фазой звуковой энергии на лицевой стороне. Следовательно, возникает преимущество полного суммирования акустической мощности в помещении, звуковой энергии с равномерным распределением частот, уменьшенных эффектов отраженных и стоячих волн и преимущество превосходного воспроизведения естественного пространства и окружения при воспроизведении звуковых записей.The panel described above is bidirectional. Sound energy from the back does not have a strong connection with the phase of sound energy on the front side. Therefore, there is the advantage of the total summation of acoustic power in the room, sound energy with a uniform distribution of frequencies, the reduced effects of reflected and standing waves, and the advantage of excellent reproduction of natural space and surroundings when playing sound recordings.

В то время, как излучение акустической панели является в основном не направленным, процент связанной с фазой информации увеличивается вне осей. Для улучшенного фокусирования кажущегося стереофонического отображения расположение громкоговорителей, подобно картинам, на обычной высоте стоящего человека дает преимущество расположения умеренно вне осей для нормального сидящего слушателя, что оптимизирует стереоэффект. Аналогичным образом треугольное левое/правое расположение по отношению к слушателю обеспечивает дополнительные угловые составляющие. Таким образом можно получить хороший стереоэффект.While the radiation from the acoustic panel is mostly non-directional, the percentage of phase-related information increases off-axis. For improved focusing of the apparent stereo display, the location of the speakers, like pictures, at the usual height of a standing person, gives the advantage of being moderately off-axis for a normal sitting listener, which optimizes the stereo effect. Similarly, a triangular left / right arrangement with respect to the listener provides additional angular components. This way you can get a good stereo effect.

Кроме того, имеется дополнительное преимущество для группы слушателей по сравнению с воспроизведением обычными громкоговорителями. Внутренне присущая рассеянная природа излучения звука акустической панелью придает звуку объем, который не подчиняется закону обратной пропорциональности квадрата расстояния от эквивалентного точечного источника. Так как уменьшение интенсивности в зависимости от расстояния намного меньше, чем в соответствии с законом обратной пропорциональности квадрата расстояния, то следовательно для слушателей, расположенных вне центра и плохо расположенных слушателей, поле интенсивности панельного громкоговорителя обеспечивает более сильный стереоэффект по сравнению с обычными громкоговорителями. Это объясняется тем, что расположенные не в центре слушатели не страдают от двойной проблемы, обусловленной близостью к ближе расположенному громкоговорителю; во-первых, чрезмерного повышения громкости от ближайшего громкоговорителя и, во-вторых, соответствующего ослабления громкости от более удаленного громкоговорителя.In addition, there is an additional advantage for a group of listeners compared to playback with conventional speakers. The intrinsic scattered nature of sound emission by the acoustic panel gives the sound a volume that does not obey the law of inverse proportionality to the square of the distance from the equivalent point source. Since the decrease in intensity depending on the distance is much less than in accordance with the law of inverse proportionality to the square of the distance, therefore, for listeners located outside the center and poorly located listeners, the intensity field of the panel speaker provides a stronger stereo effect compared to conventional speakers. This is because off-center listeners do not suffer from a double problem due to their proximity to a closer speaker; firstly, an excessive increase in volume from the nearest speaker and, secondly, a corresponding decrease in volume from a more distant speaker.

Таким образом, плоские, легкие панельные громкоговорители имеют преимущества привлекательного внешнего вида, хорошего качества звука и требуют только один преобразователь, а также отсутствия перекрестной модуляции во всем звуковом диапазоне с каждой панельной диафрагмы.Thus, flat, lightweight panel speakers have the advantages of an attractive appearance, good sound quality and require only one transducer, as well as the absence of cross-modulation in the entire audio range from each panel diaphragm.

На фиг. 3 показана потолочная плита 36, предназначенная для укладки в решетчатой подвесной раме 99 для образования подвесного потолка и которая выполнена в виде громкого ворителя 81 по фиг. 1 и 2, содержащего жесткую, легкую, многорежимную резонирующую панель 2, имеющую сердечник 22, заключенный на обеих сторонах в поверхностном слое 21. Панель 2 установлена по ее периметру на упругой подвеске 3 из пенорезины, которая опирается на раму 99. Подвеска 3 может быть соединена с панелью 2 или рамой 99 с помощью клея, однако, соединение может обеспечиваться также только силой тяжести. На панели 2 установлен преобразователь 9 для возбуждения в панели изгибных волн и приведения ее в резонанс для создания акустического выходного сигнала. Преобразователь 9 может быть расположен на панели, как описано в нашей одновременно находящейся на рассмотрении международной заявке № XVО 97/09842.In FIG. 3 shows a ceiling plate 36 for laying in a lattice suspended frame 99 to form a suspended ceiling and which is designed as a loud speaker 81 in FIG. 1 and 2, comprising a rigid, lightweight, multi-mode resonant panel 2 having a core 22 enclosed on both sides in the surface layer 21. The panel 2 is mounted around its perimeter on an elastic suspension 3 made of foam rubber, which rests on a frame 99. The suspension 3 can be connected to the panel 2 or frame 99 with glue, however, the connection can also be provided only by gravity. A transducer 9 is mounted on the panel 2 to excite the bending waves in the panel and bring it into resonance to create an acoustic output signal. Converter 9 can be located on the panel, as described in our pending international application No. XVO 97/09842.

В предпочтительном примере выполнения хорошего качества акустическая панель изготовлена из сердечника из вспененного полистирола с типичной плотностью 100 г/м³ с толщиной 8 мм, окруженного упроченной поверхностным слоем из алюминиевого сплава толщиной 0,1 мм. Мягкая пена или войлочная полоска толщиной примерно 3 мм укреплена по периметру для обеспечения частично упругого монтажа при размещении в потолочной раме и подавления возможных колебаний в потолочной секции рамы.In a preferred embodiment of good quality, the acoustic panel is made of a core of expanded polystyrene with a typical density of 100 g / m ³ with a thickness of 8 mm, surrounded by a hardened surface layer of aluminum alloy with a thickness of 0.1 mm. A soft foam or felt strip with a thickness of about 3 mm is reinforced around the perimeter to provide partially elastic mounting when placed in the ceiling frame and to suppress possible vibrations in the ceiling section of the frame.

Предпочтительной формой выполнения возбудителя является инерционный преобразователь с одной подвижной катушкой диаметром 25 или 38 мм, полным сопротивлением 6 Ом, допустимой мощностью 40 Вт, при этом катушка прикреплена непосредственно к поверхности панели. Компактная чашечная магнитная система закрывает и герметизирует катушку и может быть также прикреплена непосредственно к панели через упругое развязывающее кольцо, имеющее соответствующие механические колебательные свойства и геометрическую стабильность.The preferred embodiment of the pathogen is an inertial converter with one movable coil with a diameter of 25 or 38 mm, an impedance of 6 Ohms, an allowable power of 40 W, while the coil is attached directly to the panel surface. The compact cup magnetic system closes and seals the coil and can also be attached directly to the panel through an elastic decoupling ring having appropriate mechanical vibrational properties and geometric stability.

В зависимости от применения, может быть изготовлена недорогая потолочная панель с сердечником из пенопласта в бумаге, обращенной к материалу доски, которая может иметь легкий слой алюминиевого сплава для задержки света, возбуждаемая недорогим пьезоэлектрическим возбудителем колебаний. Получают уменьшенный максимальный уровень звука, который, однако, более чем достаточен для персональных объявлений, наложения речи и трансляции музыки для фона. Достигается перекрытие больших площадей.Depending on the application, an inexpensive ceiling panel with a foam core can be made in paper facing the board material, which may have a light layer of aluminum alloy to delay light, excited by an inexpensive piezoelectric vibration exciter. They get a reduced maximum sound level, which, however, is more than sufficient for personal announcements, speech overlay and background music broadcasting. Overlapping of large areas is achieved.

При применении металлических или углеродных проводящих поверхностных слоев или сердечников громкоговоритель может быть соединен с землей или заземлен для обеспечения экранирования электромагнитных излучений от установленных приборов.When using metal or carbon conductive surface layers or cores, the loudspeaker may be connected to earth or grounded to provide shielding of electromagnetic radiation from installed devices.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Громкоговоритель в виде потолочной плиты согласно настоящему изобретению не требует рамы, шасси или акустического экрана. Вся панель громкоговорителя выполнена как единое целое и может быть расположена как пассивная декоративная потолочная плита. Акустическая панель имеет относительно небольшой вес, что уменьшает потолочную нагрузку и облегчает монтаж. Ее можно простым способом сделать огнестойкой. Она может быть украшена, окрашена или заклеена обоями для того, чтобы она была невидимой при установке на потолке без существенного ухудшения акустических характеристик.A ceiling-mounted loudspeaker according to the present invention does not require a frame, chassis or an acoustic screen. The entire loudspeaker panel is made as a whole and can be located as a passive decorative ceiling plate. The acoustic panel has a relatively light weight, which reduces the ceiling load and facilitates installation. It can be made fireproof in a simple way. It can be decorated, painted or wallpapered so that it is invisible when installed on the ceiling without significant deterioration in acoustic performance.

Незначительные повреждения не ухудшают работу, как это имеет место при повреждении диафрагмы диффузорных громкоговорителей, которые очень хрупкие. Большим преимуществом является также распределение звука, создаваемое акустической панелью громкоговорителя. Обеспечиваемая им высокая разборчивость с большим углом перекрытия означает, что при установке в больших помещениях может быть достигнуто отличное качество звука с числом громкоговорителей, составляющим примерно половину числа обычных громкоговорителей, что значительно экономит средства на установку.Minor damage does not impair performance, as is the case with damage to the diaphragm of diffuser speakers, which are very fragile. A great advantage is the sound distribution created by the acoustic panel of the speaker. The high intelligibility provided by it with a large overlap angle means that when installed in large rooms, excellent sound quality can be achieved with the number of speakers being approximately half the number of conventional speakers, which greatly saves installation costs.

Claims (5)

1. Подвесная потолочная плита, содержащая громкоговоритель, отличающаяся тем, что громкоговоритель содержит акустический излучатель распределенного режима, выполненный в виде панели с ячеистым сердечником, заключенным между двумя внешними слоями, причем на излучателе установлен преобразователь, возбуждающий в упомянутом излучателе изгибные колебания, которые, вызывая в излучателе резонанс, обеспечивают выработку звука.1. Suspended ceiling plate containing a loudspeaker, characterized in that the loudspeaker comprises an acoustic emitter of a distributed mode, made in the form of a panel with a cellular core enclosed between two outer layers, and a transducer is installed on the emitter, which excites bending vibrations in the said emitter, which, causing in the emitter resonance, provide sound generation. 2. Подвесная потолочная плита по п.1, отличающаяся тем, что содержит раму, окружающую излучатель, и упругую подвеску, крепящую излучатель в раме.2. The suspended ceiling plate according to claim 1, characterized in that it comprises a frame surrounding the emitter and an elastic suspension securing the emitter in the frame. 3. Подвесная потолочная плита по п.1 или 2, отличающаяся тем, что внешние слои имеют высокий модуль.3. The suspended ceiling plate according to claim 1 or 2, characterized in that the outer layers have a high modulus. 4. Подвесная потолочная плита по п.3, отличающаяся тем, что ячеистый сердечник выполнен из пенопласта.4. The suspended ceiling plate according to claim 3, characterized in that the honeycomb core is made of foam. 5. Подвесная потолочная плита по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что преобразователь является инерционным преобразователем колебаний.5. Suspended ceiling plate according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the transducer is an inertial vibration transducer.