RU37291U1 - Громкоговоритель - Google Patents

Description

Громкоговоритель.

Предлагаемая полезная модель относится к практической акустике, а именно - к конструкции громкоговорителей и касается громкоговорителя, основанного на новом принципе действия за счет применения двух скрепленных по центру мембран, растягивающихся в противофазе.

Конструкция предлагаемого громкоговорителя обеспечивает качественное воспроизведение низших частот звукового диапазона при малых габаритах прибора.

В практической акустике, качественное воспроизведение низших частот звукового диапазона (20-100 Гц) достигается созданием большого звукового давления на этих частотах, что в свою очередь возможно при значительных амплитудах колебаний излучающей поверхности и большой (сравнимой с длиной волны) ее площадью. Одновременное удовлетворение таких двух требований для существующих типов излучателей сталкивается со значительными трудностями, связанными с необходимостью увеличения площади излучения при достаточно больших амплитудах колебаний излучающей поверхности. Это ведет к существенному увеличению габаритов излучателей НЧ диапазона.

МГЖ: HO4R 9/00 HO4R 7/00

ский, 2) электростатический методы и 3) метод создания продольных колебаний, образующих стоячие поперечные волны в среде мембраны. Первые два методы основаны на притягивании и отталкивании мембраны от параллельных ей магнитных или электростатических поверхностей. При этом возникает неразрешимое в данных типах излучателей противоречие: для увеличения амплитуды колебаний необходимо увеличить расстояние между колеблющейся излучающей и притягивающими поверхностями, но это ведет к ослаблению магнитного или электростатического полей, что в свою очередь опять уменьшает амплитуду колебаний. Паращивание звукового давления на низких частотах в данном случае приходится добиваться увеличением площади мембраны, что ведет к увеличению фронтальных размеров излучателя. Метод создания продольных колебаний в среде мембраны на существующих материалах не позволяет создать излучающие поперечные волны достаточной для воспроизведения низких частот амплитуды колебаний.

Описанные типы плоских излучателей реализованы в конкретных конструкциях многих известных громкоговорителей (см., например, Ru Ci 2193826, Ru Ci 2035842, Ru Ci 2043003, Ru Ci 2073959, Ru Ci 2110163, Ru C2 2189123, Ru Ci 2088045 и др.). Например, в громкоговорителе, описанном в патенте Ru JV2 2193826 за счет выполнения пассивного излучателя в виде синтетической пленки, натянутой на корпус громкоговорителя и сопряженной с диффузором электродинамической головки через замкнутый воздушный промежуток, достигается повышение эффективности излучения в области низких частот за счет увеличения акустической связи с внешней средой и снижения искажения при воспроизведении звуковых сигналов непериодического характера с высокой скоростью нарастания амплитуды за счет небольшой массы пассивного излучения. Громкоговоритель, описанный в патенте Ru № 2035842, содержит ящик с боковыми, лицевой и задней стенками, электроакустический преобразователь (один или несколько), сопряженный с горловиной рупора, выходное прямоугольное отверстие которого и симметричные ему фазоинверсные отверстия размещены на лицевой стенке ящика. Во внутреннюю полость ящика вплотную с

верхней, нижней и боковой стенкам введена панель с отверстршми, на которой установлен электроакустический преобразователь (преобразователи), при этом отношение объема полости между панелью и задней стенкой ящика громкоговорителя к сумме равных объемов полостей между стенками рупора и боковыми стенками ящика громкоговорителя находится в пределах от 0,2 до 8,0. Такая конструкция позволяет получить многорезонансную колебательную систему, обеспечивающую звукоизлучение при расщирении частотного диапазона в область низких частот, в том числе и ниже критической частоты рупора. Громкоговоритель, описанный в патенте Ru № 2043003, содержит постоянные магниты, представляющие собой продольно намагниченные пластины, обращенные друг к другу своими плоскостями и одноименными полюсами; в магнитах выполнены звуковые окна, причем магниты образуют между собой сквозной рабочий зазор с высокой степенью однородности поля, в который помещена звуковая мембрана с нанесенными на нее электропроводными полосками, являющими элементами звуковой катушки.

Наиболее близкими к предлагаемой полезной модели являются громкоговорители, в которых звукоизлучающий элемент выполнен в виде мембраны. Кроме патента Ru № 2043003, можно в качестве аналогов привести следующие. Громкоговоритель по патенту Ru № 2110163 содержит магнитопровод в виде двух стальных пластин с помещенными на них рядами плоских постоянных идентичных зеркально направленных магнитов, между которыми на крепящей основе в виде двух пластин с центральными отверстиями установлена плоская диэлектрическая мембрана, с обеих сторон которой нанесены плоские звуковые катушки, причем наполняемость магнитной системы и размеры магнитов удовлетворяют соотношению: 0,05 Wg/Wm 0.75, где Wg- расстояние между рядами магнитов на пластине, Wm- ширина магнита, а форма и размеры центральных отверстий пластин крепящей основы соответствуют по форме и размерам рабочей поверхности мембраны и размеру поля, занимаемого магнитами на поверхности каждой из пластин магнитной системы.

в патенте Ru № 2018209 описан электроакустический преобразователь, который содержит магнитную систему, звуковую катушку и связанную с ней мембрану. Основные отличия касаются выполнения магнитной системы, которая состоит из двух аксиально намагниченных постоянных дисковых магнитов, направленных на встречу друг другу одноименными полюсами, расположенной между ними прокладки, двух полюсных наконечников и магнитопривода. Магнитная прокладка выполнена составной из нечетного числа слоев, средний из которых выполнен из диамагнитного материала, а остальные - из двух различных видов мягкого анизотропного материала.

В патенте Ru JV 2088045 описан электроакустический преобразователь, содержащий крышку с акустическими отверстиями, установленную на свободном торце корпуса, электромеханический узел, звукоизлучаюш,ий элемент в виде мембраны, связанный с электромеханическим узлом, демпфер из эластичного материала, установленный между крышкой и звукоизлучающим элементом, причем демпфер контактирует с внутренней поверхностью крышки и имеет выступы, контактируюш;ие со звукоизлучаюш,им элементом по всей его внешней поверхности.

За прототип предлагаемого громкоговорителя выбран громкоговоритель, описанный в патенте Ru .№ 2073959 (Ru Ci 2073959. Электродинамический громкоговоритель Карфидова В.Н.; опубликовано 1997.02.20.).

Так же, как и предлагаемая полезная модель, прототип включает герметичный корпус с вакуумированным внутренним объемом, внутри которого размещены: звукоизлучающий элемент, содержащий плоскую изогнутую излучающую мембрану, магнитная система, звуковые катушки, гофрированные элементы для центровки катушек, связанные с корпусом и со звукоизлучающим элементом. В прототипе используется вогнутая мембрана, нагруженная атмосферным давлением; катушка жестко связана с мембраной и упругим гофрированным кольцом, закрепленным на рамке корпуса.

м

котором бы небольшие по амплитуде колебания катушки внутри магнитного поля, вызывали бы гораздо большие амплитуды колебаний областей мембраны, расположенных в центре. Конструкции описанных в аналогах и прототипе громкоговорителей не позволяют уменьшит габариты устройства, особенно при необходимости воспроизведения низких частот звукового диапазона, выдвигают высокие требования по центровке мембраны, не позволяют заполнить зазор между магнитами и катушкой жидким магнитопроводом. Ликвидация всех этих недостатков положена в задачу предлагаемой полезной модели. Новый технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого в данной заявке громкоговорителя, заключается в том, что благодаря новому принципу действия громкоговорителя за счет геометрии перемеш,ения мембраны впервые обеспечивается возможность небольших по амплитуде колебаний плоской катушки внутри магнитного поля вызывать гораздо большие амплитуды колебаний областей мембраны, расположенных в центре. Это, в свою очередь , дает возможность ослабить требования по центровке мембраны, заполнить зазор между магнитами и катушкой жидким магнитопроводом.

Поставленная задача достигается отличиями предлагаемого громкоговорителя, заключаюш;имися в том, что излучаюш;ая мембрана изогнута по центру и выполнена с возможностью растягивания по отношению к оси излучения направлении, а также с возможностью возвратного движения за счет дополнительно включенной сцепленной с нейвторой плоской мембраны, изогнутой противоположно излучаюш,ей мембране и растягиваюш,ейся в противофазе по отношению к излучаюш;ей мембране при этом обе мембраны закреплены на гофрированных элементах, выполненных в виде подвесов, закрепленных на неподвижном основании-рамке, на концах мембран сформированы плоские параллельные проводники, причем концы проводников на одной мембране соединены плоским гибким шлейфом с концами проводников, расположенных на другой мембране, таким образом, что образуется общая для мембран катушка, магнитная система выполнена в виде постоянных магнитов, неподвижно закрепленных на основании и

расположенных таким образом, что две разные части катушки, сформированные на разных мембранах, совершают движения в противофазе. На фиг. 1 представлен чертеж предлагаемого громкоговорителя. На фиг. 1 обозначено:

1-Основание

2-Мембраны

3-Постоянные магниты

4-Центр излучающей мембраны, место крепления двух мембран

5-Гофрированные подвесы

Новый принцип действия громкоговорителя основан на растягивании предварительно изогнутой звукоизлучающей мембраны (2) в продольном по отношению к оси излучения звука направлении. Для обеспечения синусоидальных звуковых колебаний, в громкоговорителе применяются две скрепленные , (4)

мембраны, растягиваюпщеся в противофазе. Центровку плоских катушек выполненных на концах мембран осуш,ествляют гофрированные подвесы (5). Создающие магнитное поле постоянные магниты (3) неподвижно закреплены на основании (1).

За счет геометрии перемещения мембраны небольшие по амплитуде колебания плоской катушки внутри магнитного поля, вызывают гораздо большие амплитуды колебаний областей мембраны расположенных в центре. Это дает возможность ослабить требования по центровке мембраны, заполнить зазор между магнитами и катушкой жидким магнитопроводом, существенно уменьшить габариты громкоговорителя особенно при воспроизведении низких частот звукового диапазона.

Claims (1)

1. Громкоговоритель, включающий герметичный корпус с вакуумированным внутренним объемом, внутри которого размещены звукоизлучающий элемент, содержащий плоскую изогнутую излучающую мембрану, магнитная система, звуковые катушки, гофрированные элементы для центровки катушек, связанные с корпусом и со звукоизлучающим элементом, отличающийся тем, что излучающая мембрана изогнута по центру и выполнена с возможностью растягивания в продольном по отношению к оси излучения направлении, а также с возможностью возвратного движения за счет дополнительно включенной сцепленной с ней второй плоской мембраны, изогнутой противоположно излучающей мембране и растягивающейся в противофазе по отношению к излучающей мембране, при этом обе мембраны закреплены на гофрированных элементах, выполненных в виде подвесов, закрепленных на неподвижном основании - рамке, на концах мембран сформированы плоские параллельные проводники, причем концы проводников на одной мембране соединены плоским гибким шлейфом с концами проводников, расположенных на другой мембране, таким образом, что образуется общая для двух мембран катушка, магнитная система выполнена в виде постоянных магнитов, неподвижно закрепленных на основании и расположенных таким образом, что две разные части катушки, сформированные на разных мембранах, совершают движения в противофазе.