RU2664667C2 - Electro-acoustic transducer with damping of radiating membrane - Google Patents
Electro-acoustic transducer with damping of radiating membrane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2664667C2 RU2664667C2 RU2017105950A RU2017105950A RU2664667C2 RU 2664667 C2 RU2664667 C2 RU 2664667C2 RU 2017105950 A RU2017105950 A RU 2017105950A RU 2017105950 A RU2017105950 A RU 2017105950A RU 2664667 C2 RU2664667 C2 RU 2664667C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- radiating membrane
- possibility
- radiating
- frequencies
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000013016 damping Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 abstract description 2
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроакустическим преобразователям, которые могут использоваться в телефонных капсулях и широкополосных громкоговорителях с демпфированием излучающей мембраны.The invention relates to electro-acoustic transducers that can be used in telephone capsules and broadband speakers with damping of the radiating membrane.
Известен электроакустический преобразователь с демпфированием излучающей мембраны (ЭПДИМ), содержащий корпус с отверстиями для выхода акустических колебаний, внутри которого закреплен звукообразующий блок с упругим креплением по периферии и соединенный проводниками с генератором переменных электрических колебаний (патент США №4297537, H04R 7/26).Known electro-acoustic transducer with damping of the radiating membrane (EPDIM), comprising a housing with holes for the exit of acoustic vibrations, inside of which is fixed a sound-generating unit with elastic mounting on the periphery and connected by conductors to a generator of variable electrical vibrations (US patent No. 4297537,
Технический недостаток аналога: механический демпфер из эластичного материала ограничивает только максимальные амплитуды механических колебаний излучающей мембраны и не способен подавить в ЭПДИМ паразитные резонансные колебания, что отрицательно сказывается на его амплитудно-частотной характеристике и сужает спектр излучаемых акустических колебаний.The technical drawback of the analogue is that a mechanical damper made of an elastic material limits only the maximum amplitudes of the mechanical vibrations of the emitting membrane and is not able to suppress spurious resonant vibrations in EPDIM, which negatively affects its amplitude-frequency characteristic and narrows the spectrum of emitted acoustic vibrations.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и решаемой задаче является ЭПДИМ, содержащий корпус с отверстиями для выхода акустических колебаний, внутри которого закреплен пьезоблок включающий излучающую мембрану с упругим креплением по периферии и соединенный проводниками с генератором переменных электрических колебаний (RU 2088045 C1, 6, H04R 17/00, 20.08.1997).The closest to the claimed invention in terms of technical nature and the problem to be solved is EPDIM, comprising a housing with holes for the output of acoustic vibrations, inside of which a piezo block including a radiating membrane with elastic fastening along the periphery and connected by conductors to a generator of variable electrical vibrations is fixed (RU 2088045 C1, 6, H04R 17/00, 08.20.1997).
Технический недостаток известного ЭПДИМ: демпфер из эластичного материала, механически воздействуя на излучающую мембрану, чрезмерно уменьшает амплитуду ее колебаний на высоких звуковых частотах, что сужает спектр излучаемых акустических колебаний, исключающий возможность прослушивания высококачественных музыкальных композиций; демпфер не подавляет полностью паразитные резонансные колебания в излучающей мембране, приводящие к нелинейным искажениям; демпфер, имеющий непосредственный контакт со всей поверхностью излучающей мембраны и подверженный изменению его физических параметров вследствие неизбежного старения под действием знакопеременных деформаций, ухудшает со временем технические характеристики, в т.ч. коэффициент полезного действия (кпд), сокращает срок службы ЭПДИМ.A technical disadvantage of the known EPDIM: a damper made of an elastic material, mechanically acting on a radiating membrane, excessively reduces the amplitude of its vibrations at high sound frequencies, which narrows the spectrum of emitted acoustic vibrations, which excludes the possibility of listening to high-quality musical compositions; the damper does not suppress completely spurious resonant vibrations in the radiating membrane, leading to nonlinear distortions; a damper having direct contact with the entire surface of the radiating membrane and subject to a change in its physical parameters due to inevitable aging under the influence of alternating deformations worsens technical characteristics over time, including coefficient of performance (efficiency), reduces the life of EPDIM.
Техническая задача: выравнивание амплитудно-частотной характеристики ЭПДИМ во всем спектре звуковых частот и обеспечение спектра излучаемых акустических колебаний от 20 до 20000 Гц для возможности прослушивания высококачественных музыкальных композиций, полное подавление паразитных резонансных колебаний в излучающей мембране, уменьшение нелинейных искажений, повышение кпд и увеличение срока службы ЭПДИМ. Согласно изобретению, электроакустический преобразователь с демпфированием излучающей мембраны содержит корпус с отверстиями для выхода акустических колебаний, внутри которого закреплен пьезоблок включающий излучающую мембрану с упругим креплением по периферии и пьезоэлементы соединенные проводниками с генератором переменных электрических колебаний. Излучающая мембрана снабжена с одной или обеих сторон пьезоэлементами соединенных между собой проводниками последовательно или параллельно в зависимости от выбора амплитуды излучаемых акустических колебаний и требуемого импеданса.Technical task: equalization of the amplitude-frequency characteristic of EPDIM in the entire spectrum of sound frequencies and providing a spectrum of emitted acoustic vibrations from 20 to 20,000 Hz for the ability to listen to high-quality musical compositions, the complete suppression of spurious resonant vibrations in the emitting membrane, reducing non-linear distortion, increasing efficiency and increasing the term EPDM services. According to the invention, the electro-acoustic transducer with damping of the radiating membrane contains a housing with holes for the output of acoustic vibrations, inside of which a piezoelectric unit is mounted, including a radiating membrane with elastic fastening on the periphery and piezoelectric elements connected by conductors to a generator of variable electrical vibrations. The radiating membrane is equipped on one or both sides with piezoelectric elements interconnected by conductors in series or in parallel, depending on the choice of the amplitude of the emitted acoustic vibrations and the required impedance.
На фиг. 1 показан ЭПДИМ, общий вид в осесимметричном вертикальном сечении по линии А-А (согласно фиг. 2). Он содержит корпус 1 с акустическими отверстиями 2, пьезоблок 3 включающий излучающую мембрану 4 с упругим креплением по периферии 5, электрические колебания переменной частоты подводятся к пьезоблоку 3 проводниками 6 от генератора переменных электрических колебании 7, излучающая мембрана 4 пьезоблока 3 снабжена несколькими пьезоэлементами 8 (они могут быть установлены и на др. стороне), соединенными между собой последовательно или параллельно.In FIG. 1 shows EPDIM, a general view in an axisymmetric vertical section along line AA (according to FIG. 2). It contains a
На фиг. 2 (вид снизу на излучающую мембрану 4) показано расположение четырех (может быть иное расположение и др. количество) пьезоэлементов 8 на излучающей мембране 4.In FIG. 2 (bottom view of the radiating membrane 4) shows the location of four (there may be a different arrangement and other number)
На фиг. 3 представлен график амплитудно-частотной характеристики ЭПДИМ, изображенного на фигурах 1 и 2.In FIG. 3 shows a graph of the amplitude-frequency characteristics of the EPDIM depicted in figures 1 and 2.
В исходном состоянии, фиг. 1, на пьезоэлементы 8 электрические колебания не подаются по проводникам 6 от генератора переменных электрических колебаний 7, и ЭПДИМ не излучает акустические колебания.In the initial state, FIG. 1, electric oscillations are not fed to the
ЭПДИМ работает следующим образом.EPDIM works as follows.
От генератора переменных электрических колебаний 7 электрические колебания с частотой от 10 Гц до 30 кГц поступают по проводникам 6 к пьезоэлементам 8, которые возбуждают в излучающей мембране 4 механические колебания, длина волн которых соизмерима с частотой подводимых электрических колебаний.From the generator of variable
На низких частотах длины волн механических колебаний от пьезоэлементов 8 максимальные, и при взаимодействии в излучающей мембране 4 синфазно складываются, увеличивая амплитуду колебаний излучающей мембраны 4, что приводит к увеличению амплитуды акустических колебаний на низких звуковых частотах от 20 до 1000 Гц. Это видно на графике амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) - фиг. 3.At low frequencies, the wavelengths of mechanical vibrations from the
На средних частотах длины волн механических колебаний, возбуждаемых пьезоэлементами 8 в излучающей мембране 4, взаимодействуют между собой со сдвигом по фазе, что корректирует результирующую амплитуду колебаний и способствует выравниванию АЧХ на частотах от 2 до 10 кГц - фиг. 3.At medium frequencies, the wavelengths of mechanical vibrations excited by the
На верхних частотах механические колебания, возбуждаемые пьезоэлементами 8 в излучающей мембране 4, взаимодействуют, в основном, в противофазе, что препятствует возникновению паразитных резонансов в излучающей мембране 4 и уменьшает нелинейные искажения.At higher frequencies, the mechanical vibrations excited by the
В описанных режимах «фазового демпфирования» (назовем так эти режимы) излучающая мембрана 4 возбуждает акустические колебания в широком спектре частот от 20 Гц до 20 кГц с хорошей АЧХ - фиг. 3.In the described “phase damping” modes (let's call these modes) the emitting
Таким образом, благодаря тому, что в ЭПДИМ излучающая мембрана 4 снабжена с одной или обеих сторон несколькими пьезоэлементами 8, соединенными между собой последовательно или параллельно, что в совокупности обеспечивает фазовое демпфирование амплитуды механических колебаний в излучающей мембране 4, достигнуто выравнивание амплитудно-частотной характеристики ЭПДИМ во всем спектре звуковых частот; получен спектр излучаемых акустических колебаний от 20 до 20000 Гц (и выше - фиг. 3), что сделало возможным прослушивание высококачественных музыкальных композиций; полностью подавлены паразитные резонансные колебания в излучающей мембране 4 и, следовательно, уменьшены нелинейные искажения; повышен кпд и увеличен срок службы ЭПДИМ. В ходе экспериментов получен спектр излучаемых колебаний от 20 Гц до 30 кГц с хорошей равномерностью АЧХ, что позволяет использовать изобретение и на ультразвуковых частотах.Thus, due to the fact that in EPDIM the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017105950A RU2664667C2 (en) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Electro-acoustic transducer with damping of radiating membrane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017105950A RU2664667C2 (en) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Electro-acoustic transducer with damping of radiating membrane |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017105950A RU2017105950A (en) | 2018-08-21 |
RU2017105950A3 RU2017105950A3 (en) | 2018-08-21 |
RU2664667C2 true RU2664667C2 (en) | 2018-08-21 |
Family
ID=63255401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017105950A RU2664667C2 (en) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Electro-acoustic transducer with damping of radiating membrane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2664667C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795944C1 (en) * | 2022-02-09 | 2023-05-15 | Владимир Борисович Комиссаренко | Horn phased electro-acoustic transducer |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2911484A (en) * | 1954-06-28 | 1959-11-03 | Gen Electric | Electro-acoustic transducer |
US4654554A (en) * | 1984-09-05 | 1987-03-31 | Sawafuji Dynameca Co., Ltd. | Piezoelectric vibrating elements and piezoelectric electroacoustic transducers |
RU2088045C1 (en) * | 1993-03-16 | 1997-08-20 | Тульское особое конструкторское бюро "Октава" | Electroacoustic transducer |
WO1998028942A1 (en) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Nct Group, Inc. | Electroacoustic transducers comprising vibrating panels |
EP0871345A1 (en) * | 1997-04-03 | 1998-10-14 | Sonitron, naamloze Vennootschap | Element for reproducing and/or recording sound |
US20140314255A1 (en) * | 2010-06-25 | 2014-10-23 | Kyocera Corporation | Acoustic Generator |
-
2017
- 2017-02-21 RU RU2017105950A patent/RU2664667C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2911484A (en) * | 1954-06-28 | 1959-11-03 | Gen Electric | Electro-acoustic transducer |
US4654554A (en) * | 1984-09-05 | 1987-03-31 | Sawafuji Dynameca Co., Ltd. | Piezoelectric vibrating elements and piezoelectric electroacoustic transducers |
RU2088045C1 (en) * | 1993-03-16 | 1997-08-20 | Тульское особое конструкторское бюро "Октава" | Electroacoustic transducer |
WO1998028942A1 (en) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Nct Group, Inc. | Electroacoustic transducers comprising vibrating panels |
EP0871345A1 (en) * | 1997-04-03 | 1998-10-14 | Sonitron, naamloze Vennootschap | Element for reproducing and/or recording sound |
US20140314255A1 (en) * | 2010-06-25 | 2014-10-23 | Kyocera Corporation | Acoustic Generator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795944C1 (en) * | 2022-02-09 | 2023-05-15 | Владимир Борисович Комиссаренко | Horn phased electro-acoustic transducer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017105950A (en) | 2018-08-21 |
RU2017105950A3 (en) | 2018-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110603816B (en) | Speaker unit having electromagnetic speaker and micro speaker | |
US20190156814A1 (en) | Digital electroacoustic transducer apparatus | |
TWI619393B (en) | Electric sound conversion device | |
KR101731872B1 (en) | Electro-acoustic transducer | |
KR101598927B1 (en) | Piezoelectric Speaker | |
US10621965B2 (en) | Acoustic apparatus | |
JP2012195717A (en) | Unidirectional capacitor microphone unit | |
KR20080101166A (en) | Acoustic vibration plate and bone vibration speaker having the same | |
US11076220B2 (en) | Loudspeaker system | |
KR101423841B1 (en) | Microspeaker with inner resonance chamber | |
CN110870326B (en) | Audio equipment | |
KR101871578B1 (en) | nonflammables speaker of piezoelectricity type | |
KR100638057B1 (en) | Double Diaphragm Micro speaker | |
RU2664667C2 (en) | Electro-acoustic transducer with damping of radiating membrane | |
JP2009218687A (en) | Noise cancel type headphone | |
KR101415037B1 (en) | Piezoelectric Speaker Unit having an enclosure | |
US20190164532A1 (en) | Digital electroacoustic transducer apparatus | |
CN105979449B (en) | Moving coil piezoelectric composite loudspeaker | |
KR101057105B1 (en) | Vibration member and piezoelectric speaker using same | |
JP2009246635A (en) | Capacitor microphone unit and capacitor microphone | |
KR102115387B1 (en) | The compositive speaker with moving magnetic circuit type | |
KR100676422B1 (en) | A multi-way slim panel speaker system with multi-point drive | |
US8141675B2 (en) | Micro-speaker | |
KR101863537B1 (en) | Speaker having multi vibrating plate | |
KR200482649Y1 (en) | Electro-acoustic transducer of structure for acoustic vibration distortion prevention |