RU60292U1 - ACOUSTIC SYSTEM - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электроакустике. Акустическая система содержит первую и вторую подсистемы, каждая из которых включает соосно расположенные высокочастотный громкоговоритель и низкочастотный громкоговоритель, предназначенные для создания потока звуковой энергии, и тело, предназначенное для взаимодействия с потоками звуковой энергии от громкоговорителей. Первая и вторая подсистемы расположены соосно и оппозитно, а каждое последующее поперечное сечение каждого тела соответствующей подсистемы в направлении от соответствующих громкоговорителей больше, чем предыдущее поперечное сечение тела. Тело может иметь форму конуса. Технический результат - формирование круговой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. 5 зависим, п-тов ф-лы, 1 илл.The utility model relates to electroacoustics. The acoustic system contains the first and second subsystems, each of which includes a coaxially located high-frequency loudspeaker and a low-frequency loudspeaker, designed to create a flow of sound energy, and a body, designed to interact with the flow of sound energy from the loudspeakers. The first and second subsystems are located coaxially and opposite, and each subsequent cross section of each body of the corresponding subsystem in the direction from the respective loudspeakers is larger than the previous cross section of the body. The body may be in the shape of a cone. The technical result is the formation of a circular radiation pattern in the horizontal plane. 5 add. F-ts f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к электроакустике и может быть использовано для озвучивания помещений, открытых площадок и в бытовой электроакустической аппаратуре.The utility model relates to electro-acoustics and can be used to sound rooms, open areas and in household electro-acoustic equipment.

Известные стандартные акустические системы (АС) с громкоговорителями (одним или более), установленными на фронтальной поверхности АС и излучающими звуковую энергию в сторону слушателя, обладают двумя основными недостатками:Known standard acoustic systems (AS) with speakers (one or more) mounted on the front surface of the speakers and emitting sound energy towards the listener, have two main disadvantages:

- с ростом частоты сужается диаграмма направленности, т.к. диаметр диффузора громкоговорителя становится соизмерим с длиной волны. Это приводит к локализации источника звука;- with increasing frequency, the radiation pattern narrows, because the diameter of the speaker cone becomes comparable with the wavelength. This leads to localization of the sound source;

- подобные АС формируют сферическую звуковую волну с затуханием 1/R²,- similar speakers form a spherical sound wave with attenuation 1 / R ² ,

что еще в большей степени приводит к локализации АС.which leads even more to the localization of AS.

Существующая в мире тенденция формирования пространственного звукового поля с минимизацией локализации источника звука приводит к созданию многоканальных систем звукоусиления (Dolby Surround т.д.). Некоторые авторы предлагают до 22 каналов (доклад фирмы NHK на 116 конгрессе AES).The tendency in the world to form a spatial sound field while minimizing the localization of the sound source leads to the creation of multi-channel sound reinforcement systems (Dolby Surround etc.). Some authors offer up to 22 channels (NHK report at 116 AES congresses).

Это обусловлено применением стандартных АС и определяется перечисленными недостатками.This is due to the use of standard speakers and is determined by the listed disadvantages.

Существуют различные способы создания АС, устраняющие перечисленные недостатки (SU №680201, SU №936462, W 092/22990, GB 92/01030).There are various ways to create speakers that eliminate these disadvantages (SU No. 680201, SU No. 936462, W 092/22990, GB 92/01030).

Но наиболее полно данная задача решается с помощью формирования круговой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости с уменьшением вертикальной составляющей, т.е. формирование звуковой волны по свойствам, приближенным к цилиндрической звуковой волне с затуханием 1/R.But most fully this problem is solved by forming a circular radiation pattern in the horizontal plane with a decrease in the vertical component, i.e. sound wave formation according to properties close to a cylindrical sound wave with 1 / R attenuation.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является резонансная АС, которая может содержать первую и вторую подсистемы, каждая из которых включает соосно расположенные высокочастотный громкоговоритель и низкочастотный громкоговоритель, предназначенные для создания потока звуковой энергии, и тело, предназначенное для взаимодействия с потоками звуковой энергии от упомянутых громкоговорителей (RU 2129762, H 04 S 5/00, 1999).The closest to the invention in terms of technical nature and the effect achieved is a resonant speaker, which can contain the first and second subsystems, each of which includes a coaxially arranged high-frequency speaker and a low-frequency speaker, designed to create a stream of sound energy, and a body designed to interact with streams of sound energy from the above speakers (RU 2129762, H 04 S 5/00, 1999).

Однако эта система характеризуется формированием четких резонансных пиков (стоячих волн), гребенчатой амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ), что приводит к тембральной окраске излучаемого звука.However, this system is characterized by the formation of clear resonant peaks (standing waves), a ridge amplitude-frequency characteristic (AFC), which leads to a tonal coloring of the emitted sound.

Последовательное включение катушек громкоговорителей приведет к перегрузке средне и высокочастотных громкоговорителей низкочастотным сигналом и, как следствие, к искажениям.Successive activation of the speaker coils will result in overloading the mid-range and high-frequency speakers with a low-frequency signal and, as a result, distortion.

Задача изобретения - формирование круговой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, равномерной АЧХ и подавление излучения в вертикальной плоскости.The objective of the invention is the formation of a circular radiation pattern in the horizontal plane, uniform frequency response and radiation suppression in the vertical plane.

Для решения данной задачи предложена акустическая система, содержащая корпус, по меньшей мере один высокочастотный громкоговоритель, по меньшей мере один низкочастотный громкоговоритель и тело, предназначенное для взаимодействия с потоком звуковой энергии.To solve this problem, an acoustic system is proposed comprising a housing, at least one high-frequency loudspeaker, at least one low-frequency loudspeaker and a body intended for interaction with the flow of sound energy.

Каждое последующее поперечное сечение тела в направлении от каждого громкоговорителя больше, чем предыдущее поперечное сечение тела.Each subsequent cross section of the body in the direction from each speaker is larger than the previous cross section of the body.

Диффузоры каждого высокочастотного громкоговорителя и каждого низкочастотного громкоговорителя установлены с возможностью излучения звуковой энергии в направлении упомянутого тела.The diffusers of each high-frequency speaker and each low-frequency speaker are installed with the possibility of emitting sound energy in the direction of the said body.

Поверхность тела имеет форму тела вращения, в частности, имеет форму конуса.The surface of the body has the shape of a body of revolution, in particular, has the shape of a cone.

Диффузоры каждого высокочастотного громкоговорителя и каждого низкочастотного громкоговорителя установлены коаксиально оси конуса тела так, что высокочастотный громкоговоритель расположен между низкочастотным громкоговорителем и упомянутым телом.The diffusers of each high-frequency speaker and each low-frequency speaker are mounted coaxially with the axis of the cone of the body so that the high-frequency speaker is located between the low-frequency speaker and said body.

АС может быть как двухполосной так и трёхполосной, что потребует использование более одного высокочастотного или низкочастотного громкоговорителя и более сложного фильтра.The speaker can be either two-way or three-way, which will require the use of more than one high-frequency or low-frequency speaker and a more complex filter.

На фиг. показан вариант предполагаемой акустической системы.In FIG. A variant of the proposed speaker system is shown.

Акустическая система содержит первую подсистему и вторую подсистему, каждая из которых имеет фильтр, предназначенный для выделения высоких и низких частот.The acoustic system contains the first subsystem and the second subsystem, each of which has a filter designed to highlight high and low frequencies.

Первая подсистема включает соосно расположенные высокочастотный громкоговоритель 1а и низкочастотный громкоговоритель 2а, предназначенные для создания потока звуковой энергии, и тело 3а, предназначенное для The first subsystem includes coaxially arranged high-frequency loudspeaker 1a and low-frequency loudspeaker 2a, designed to create a flow of sound energy, and a body 3a, designed to

взаимодействия с потоками звуковой энергии от упомянутых громкоговорителей 1а и 2а.interactions with streams of sound energy from the aforementioned loudspeakers 1a and 2a.

Вторая подсистема включает соосно расположенные высокочастотный громкоговоритель 1б и низкочастотный громкоговоритель 2б, предназначенные для создания потока звуковой энергии, и тело 3б, предназначенное для взаимодействия с потоками звуковой энергии от упомянутых громкоговорителей 1б и 2б.The second subsystem includes coaxially located high-frequency loudspeaker 1b and low-frequency loudspeaker 2b, designed to create a flow of sound energy, and a body 3b, designed to interact with the flow of sound energy from the mentioned loudspeakers 1b and 2b.

Высокочастотный громкоговоритель 1а, низкочастотный громкоговоритель 2а и тело 3а первой подсистемы расположены соосно и оппозитно высокочастотного громкоговорителя 1б, низкочастотного громкоговорителя 2б и тела 3б второй подсистемы.The high-frequency loudspeaker 1a, the low-frequency loudspeaker 2a and the body 3a of the first subsystem are located coaxially and opposite to the high-frequency loudspeaker 1b, the low-frequency loudspeaker 2b and the body 3b of the second subsystem.

Каждое последующее поперечное сечение тела 3а первой подсистемы в направлении от соответствующих громкоговорителей 1а и 2а больше, чем предыдущее поперечное сечение тела 3а.Each subsequent cross section of the body 3a of the first subsystem in the direction from the respective loudspeakers 1a and 2a is larger than the previous cross section of the body 3a.

Каждое последующее поперечное сечение тела 3б второй подсистемы в направлении от соответствующих громкоговорителей 1б и 2б больше, чем предыдущее поперечное сечение тела 3б.Each subsequent cross section of the body 3b of the second subsystem in the direction from the respective loudspeakers 1b and 2b is larger than the previous cross section of the body 3b.

Громкоговорители 1а, 2а имеют диффузоры для излучения звуковой энергии в направлении соответствующего тела 3а, а громкоговорители 2а, 2б имеют диффузоры для излучения звуковой энергии в направлении соответствующего тела 3б.Loudspeakers 1a, 2a have diffusers for emitting sound energy in the direction of the corresponding body 3a, and loudspeakers 2a, 2b have diffusers for emitting sound energy in the direction of the corresponding body 3b.

Поверхности тела 3а и тела 3б имеют форму тела вращения с осью симметрии - в виде прямого кругового конуса.The surfaces of body 3a and body 3b have the shape of a body of revolution with an axis of symmetry - in the form of a straight circular cone.

Основание конуса тела 3а первой подсистемы совмещено с основанием конуса тела 3б второй подсистемы.The base of the cone of the body 3a of the first subsystem is combined with the base of the cone of the body 3b of the second subsystem.

Тело 3а первой подсистемы и тело 3б второй подсистемы изготовлены из твердого материала, в частности, из металла - алюминия.The body 3a of the first subsystem and the body 3b of the second subsystem are made of solid material, in particular, metal - aluminum.

При этом низкочастотный громкоговоритель 2а (2б) излучает звуковую энергию через высокочастотный громкоговоритель 1а (1б).In this case, the low-frequency loudspeaker 2a (2b) emits sound energy through the high-frequency loudspeaker 1a (1b).

Каждый низкочастотный громкоговоритель установлен в корпусе, который служит для поглощения излучения обратной стороны диффузора. Корпус может быть выполнен в варианте: «закрытый ящик», «фазоинвертор», «пассивный излучатель».Each subwoofer is mounted in a housing that serves to absorb radiation from the back of the diffuser. The housing can be made in the form of: “closed box”, “phase inverter”, “passive emitter”.

Форма тела 3а и тела 3б может быть криволинейной для согласования с параметрами конкретных громкоговорителей 2а, 3а и 2б, 3б.The shape of the body 3a and body 3b may be curved to match the parameters of specific speakers 2a, 3a and 2b, 3b.

Диаметр конуса тела 3а и тела 3б выбирается максимально возможный по конструктивным соображениям. Чем он больше, тем большую часть звуковой энергии удастся направить в горизонтальную плоскость, и тем ближе излучаемая волна по свойствам приблизится к цилиндрической.The diameter of the cone of the body 3a and the body 3b is selected the maximum possible for structural reasons. The larger it is, the greater part of the sound energy can be directed to the horizontal plane, and the closer the radiated wave will approach the cylindrical in properties.

Расстояние между телом 3а и громкоговорителями 2а, 3а, а также телом 3б и соответственно громкоговорителями 2б, 3б выбирается с возможность получения линейной амплитудно-частотной характеристики и не может быть сделано достаточно большим.The distance between the body 3a and the loudspeakers 2a, 3a, as well as the body 3b and, respectively, the loudspeakers 2b, 3b is selected with the possibility of obtaining a linear amplitude-frequency characteristic and cannot be made large enough.

Работа акустической системы.The work of the speaker system.

Звуковой сигнал поступает от источника на фильтры соответственно первой и второй подсистемы, каждый из которых разделяет сигнал на высокие и низкие частоты для подачи соответственно на высокочастотные громкоговорители 2а, 2б и низкочастотные громкоговорители 3а, 3б, что позволяет оптимально использовать последние.The sound signal comes from the source to the filters of the first and second subsystems, respectively, each of which divides the signal into high and low frequencies for supplying, respectively, to high-frequency speakers 2a, 2b and low-frequency speakers 3a, 3b, which makes it possible to optimally use the latter.

Звуковое поле, сформированное громкоговорителями 1а, 2б, 1б, 2б поступает на рассеивающие конуса 3а, 3б.The sound field generated by the loudspeakers 1a, 2b, 1b, 2b enters the scattering cones 3a, 3b.

Claims (6)

1. Акустическая система, содержащая первую и вторую подсистемы, каждая из которых включает соосно расположенные высокочастотный громкоговоритель и низкочастотный громкоговоритель, предназначенные для создания потока звуковой энергии, и тело, предназначенное для взаимодействия с потоками звуковой энергии от упомянутых громкоговорителей, отличающаяся тем, что первая и вторая подсистемы расположены соосно и оппозитно, а каждое последующее поперечное сечение каждого тела соответствующей подсистемы в направлении от соответствующих громкоговорителей больше, чем предыдущее поперечное сечение тела.1. An acoustic system containing the first and second subsystems, each of which includes a coaxially arranged high-frequency loudspeaker and a low-frequency loudspeaker, designed to create a stream of sound energy, and a body designed to interact with streams of sound energy from the aforementioned loudspeakers, characterized in that the first and the second subsystem is located coaxially and opposite, and each subsequent cross-section of each body of the corresponding subsystem in the direction from the corresponding groups kogovoriteley greater than the previous cross-section of the body. 2. Акустическая система по п.1, отличающаяся тем, что каждый громкоговоритель имеет диффузор для излучения звуковой энергии в направлении соответствующего тела.2. The acoustic system according to claim 1, characterized in that each loudspeaker has a diffuser for emitting sound energy in the direction of the corresponding body. 3. Акустическая система по п.1, отличающаяся тем, что каждое тело имеет форму тела вращения.3. The acoustic system according to claim 1, characterized in that each body has the shape of a body of revolution. 4. Акустическая система по п.3, отличающаяся тем, что каждое тело имеет ось симметрии и выполнено как прямой круговой конус.4. The acoustic system according to claim 3, characterized in that each body has an axis of symmetry and is designed as a straight circular cone. 5. Акустическая система по п.4, отличающаяся тем, что основание конуса первой подсистемы совмещено с основанием конуса второй подсистемы.5. The acoustic system according to claim 4, characterized in that the base of the cone of the first subsystem is combined with the base of the cone of the second subsystem. 6. Акустическая система по п.1, отличающаяся тем, что каждое упомянутое тело изготовлено из твердого материала, который выбран из группы: металл, камень, пластик.

6. The acoustic system according to claim 1, characterized in that each said body is made of solid material, which is selected from the group: metal, stone, plastic.