SK14932000A3 - Akustické zariadenie - Google Patents
Akustické zariadenie Download PDFInfo
- Publication number
- SK14932000A3 SK14932000A3 SK1493-2000A SK14932000A SK14932000A3 SK 14932000 A3 SK14932000 A3 SK 14932000A3 SK 14932000 A SK14932000 A SK 14932000A SK 14932000 A3 SK14932000 A3 SK 14932000A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- panel
- acoustic
- cavity
- resonant
- housing
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 22
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 6
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 229920001821 foam rubber Polymers 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 1
- 238000003012 network analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
- H04R7/04—Plane diaphragms
- H04R7/045—Plane diaphragms using the distributed mode principle, i.e. whereby the acoustic radiation is emanated from uniformly distributed free bending wave vibration induced in a stiff panel and not from pistonic motion
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
- H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only
- H04R1/24—Structural combinations of separate transducers or of two parts of the same transducer and responsive respectively to two or more frequency ranges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka akustických zariadení, a obzvlášť, ale nie výlučne, reproduktorov so zabudovanými rezonančnými viacvidovými akustickými vyžarovacími panelmi, napríklad typu opísaného v našej medzinárodnej patentovej prihláške WO 97/09842. Reproduktory opísané v prihláške WO 97/09842 sú známe ako reproduktory s rozloženými vidmi.
Reproduktory s rozloženými vidmi (DML) sú obvykle spojené s tenkými, ľahkými a plochými panelmi, ktoré vyžarujú akustickú energiu rovnomerne z obidvoch strán a komplexným difúznym spôsobom. Aj keď je to výhodný charakteristický znak reproduktorov s rozloženými vidmi, v skutočnosti existujú najrôznejšie situácie, v ktorých by sa na základe týchto použití a ich medzných požiadaviek dávala prednosť monopolárnemu tvaru reproduktorov s rozloženými vidmi.
Pri takýchto použitiach môže byť výrobok výhodne ľahký, tenký a neobmedzený.
Doterajší stav techniky
Z medzinárodnej patentovej prihlášky WO 97/09842 je známe upevnenie viacvidového akustického vyžarovacieho panelu do pomerne plytkej utesnenej skrinky, čím sa potlačí akustické vyžarovanie vyžarovacieho panelu z jednej strany. V tejto súvislosti by sa malo uviesť, že výraz plytký sa v tomto kontexte týka typických proporcií budúcej jednotky reproduktora piestového typu v objemovo účinnom puzdre. Typický pomer objemu k ploche piestovej membrány môže byť 80:1, vyjadrené v ml na cm2.
Plytké puzdro pre rezonančný panelový reproduktor, kde má piestové budenie sústredeného vzduchu malú dôležitosť, môže mať pomer 20:1.
Podstata vynálezu
Akustické zariadenie podía vynálezu sa skladá z viacvidového rezonančného akustického rezonátora alebo vyžarovacieho panelu, opatreného protiľahlými stranami, a prostriedkom vymedzujúcim dutinu, obklopujúcu aspoň časť jednej strany panelu, a usporiadanú na potlačenie akustického vyžarovania z uvedenej časti strany panelu, pričom dutina je taká, že upravuje módové správanie panelu. Dutina môže byť utesnená. Môže sa tu nachádzať usporiadaný vibračný budič na vyvodenie kmitania pomocou ohybových vín na rezonančný panel na vytváranie akustického výstupu, takže toto zariadenie pracuje ako reproduktor.
Rozmer dutiny môže byť taký, aby dutina mohla upravovať módové správanie panelu.
Dutina môže byť plytká. Dutina môže byť dostatočne plytká, aby vzdialenosť medzi vnútornou stenou dutiny/ priliehajúcou na uvedenú jednu stranu panelu, a medzi touto jednou stenou panelu bola dostatočne malá, aby spôsobila fluidné pripojenie k panelu. Rezonančné vidy v dutine sa môžu skladať z priečnych vidov rovnobežných s panelom, t. j. uskutočňujúcich moduláciu pozdĺž panelu a z kolmých vidov v pravom uhle k panelu. Dutina je najmä dostatočne plytká tak, aby priečne vidy (X, Y) boli významnejšie v módovom správaní panelu než kolmé vidy (Z). V týchto uskutočneniach môžu kmitočty kolmých vidov ležať mimo príslušného kmitočtového rozsahu.
Pomer objemu dutiny k ploche panelu (ml/cm2) môže byť menší ako 10:1, napríklad v rozsahu asi 10:1 až 0,2:1.
Panel môže byť ohraničený vo svojich okrajoch všeobecne bežným pružným okrajom. Tento okraj môže pripomínať valcový okraj bežnej piestovej budiacej jednotky a môže obsahovať jeden alebo viac žliabkov. Pružný okraj môže pozostávať z pásikov z penovej gumy.
Alternatívne môžu byť okraje panelu upnuté v puzdre, napríklad ako je opísané v našej súčasne vybavovanej medzinárodnej patentovej prihláške PCT/GB99/00848, zo dňa 30. marca 1999.
Takéto puzdro sa môže považovať za plytkú misku, obsahujúcu fluidné médium, pričom sa môže uvažovať, že sa jeho povrch správa ako vlny a jeho špecifické vlastnosti záležia tak na tomto médiu (vzduchu), ako aj na rozmerovej alebo objemovej geometrii uvedeného puzdra. Panel sa umiestni do priameho kontaktu s týmto aktívnym vlnitým povrchom, a budenie povrchu vín tohto panelu budí fluidné médium. A naopak, vlastnosti prirodzených vín tohto fluidného média sú v interakcii s panelom, a tak upravujú jeho správanie. To je komplexne spojená sústava s novými akustickými vlastnosťami v tejto oblasti.
Jemné zmeny módového správania panelu sa môžu dosiahnuť usporiadaním zvukovej priehradky, napríklad jednoduchej ozvučnice v puzdre a/alebo sa môže uskutočňovať v puzdre selektívne pohlcovanie kmitočtu.
Ďalším aspektom tohto vynálezu je spôsob úpravy módového správania reproduktora s rezonančným panelom alebo rezonátora, spočívajúci v tom, že sa rezonančný panel umiestni do tesnej blízkosti s okrajovým povrchom na vymedzenie rezonančnej dutiny medzi nimi.
Prehlad obrázkov na výkresoch
Vynález bude bližšie objasnený pomocou výkresov, kde na obr. 1 je v reze znázornené prvé uskutočnenie rezonančného reproduktora s utesneným puzdrom, na obr. 2 je v reze a vo zväčšenej mierke znázornený detail uskutočnenia z obr. 1, na obr. 3 je v reze znázornené druhé uskutočnenie rezonančného panelového reproduktora s tesneným puzdrom, na obr. 4 je znázornená polárna odozva voľného vyžarovania reproduktora s rozloženými vidmi (DML) na obidvoch stranách, na obr. 5 je znázornené porovnanie medzi hladinou akustického tlaku (SPL) vo voľnom priestore (plná čiara) a pri reproduktore s rozloženými vidmi (DML) usporiadaného 35 mm od steny (bodkovaná čiara), na obr. 6 je znázornené porovnanie medzi akustickým výkonom reproduktora s rozloženými vidmi (DML) vo voľnom priestore (bodkovaná čiara), a medzi zvukovou priehradkou okolo panelu, medzi prednou a zadnou stranou, na obr. 7 je znázornený reproduktor podľa vynálezu, na obr. 8 je znázornená sústava panelu pre reproduktor s rozloženými vidmi (DML), na obr. 9 je znázornené spojenie súčastí, na obr. 10 je zobrazená vlastná funkcia jedinej dosky, na obr. 11 sú znázornené velkosti kmitočtovej odozvy prvých desiatich vidov panelu vo vákuovom vyhotovení, na obr. 12 sú znázornené velkosti kmitočtovej odozvy vidov v reproduktore podlá uskutočnenia vynálezu, na obr. 13 je znázornený účinok puzdra na spektrum rýchlosti v paneli, na obr. 14 sú zobrazené tvary dvoch vidov, na obr. 15 je znázornená kmitočtová odozva reaktancie, na obr. 16 je zobrazené meranie rýchlosti v paneli, na obr. 17 je znázornený mikrofón nastavený na meranie, na obr. 18 je znázornená mechanická impedancia pre rôzne panely, na obr. 19 je znázornená výkonová charakteristika rôznych panelov, na obr. 20 je znázornená polárna odozva rôznych panelov, na obr. 21 je znázornený mikrofón nastavený na meranie vnútorného tlaku v puzdre, na obr. 22 je znázornený obrys vnútorného tlaku, na obr. 23 je znázornený vnútorný tlak meraný použitím zoskupenia z obr. 21, na obr. 24 je znázornená rýchlosť a presúvanie v rôznych paneloch, na obr. 25 je znázornené spektrum rýchlosti v paneli A5, vo voľnom a uzatvorenom priestore, na obr. 26 je znázornené spektrum rýchlosti v inom paneli A5, vo voľnom a v uzatvorenom priestore, na obr. 27 je znázornená výkonová charakteristika panelu A2 v puzdre s dvoma hĺbkami a na obr. 28 je zobrazená korekcia použitím priepustov (filtrov).
Príklady uskutočnenia vynálezu
Na výkrese, a obzvlášť na obr. 1 a 2, je znázornený reproduktor 1_ s utesneným puzdrom, pozostávajúci zo skriňového puzdra 2, uzatvoreného na svojom čele rezonančným akustickým vyžarovacím panelom 5, typu, ktorý je opísaný v prihláške WO 97/09842, na vymedzenie dutiny 13. Vyžarovací panel _5 je budený vibračným budičom £ a utesnený v puzdre 2 okolo svojho obvodu pružným závesom 6. Záves 6 pozostáva z protiľahlých pružných pásikov 7, napríklad z penovej gumy, upevnených v príslušných rámových sekciách 9, 10, v tvare písmena L, ktoré sú vzájomne držané upínacím prostriedkom 11 na vytvorenie rámu 8. Na vnútornej strane 14 zadnej steny 3 puzdra 2 sú vytvorené výstužné rebrá 12, na minimalizovanie vibrácií zadnej steny 3. Puzdro môže byť vytvorené ako plastový výlisok alebo odliatok, so zabudovanými výstužnými rebrami.
Panel v tomto uskutočnení môže mať veľkosť A2 a hĺbka dutiny 13 môže byť 90 mm.
Uskutočnenie reproduktora na obr. 3 je všeobecne podobné, ako uskutočnenie na obr. 1 a 2, ale tu je vyžarovací panel 5 upevnený na jedinom pružnom páskovom závese 6, napríklad z penovej gumy, vloženom medzi okraj vyžarovacieho panelu 5 a puzdro na utesnenie dutiny. Vyžarovací panel 5 môže mať veľkosť A5 a hĺbka dutiny môže byť asi 3 alebo 4 mm.
Priaznivo sa vyhodnotí, i keď sa uskutočnenia podľa obr. 1 až 3 týkajú reproduktorov, že takisto bolo možné vytvoriť akustický rezonátor na úpravu akustického správania v priestore, napríklad v schôdzovej miestnosti alebo v auditóriu, použitím zariadenia všeobecného typu podľa obr. 1 až 3,' ale s vynechaním vibračného budiča £.
Dokázalo sa, že panel v tomto usporiadaní môže vytvárať veľmi výhodnú šírku kmitočtového pásma s celkom malým objemom puzdra vzhladom na velkosť membrány v porovnaní s piestovými reproduktormi. Preskúšal sa mechanizmus spôsobujúci minimálnu interakciu tohto ohraničenia s činnosťou rozložených vidov a ďalej sa dokázalo, že všeobecne jednoduchá pasívna vyrovnávacia sieť môže byť všetko, čo sa vyžaduje na vytvorenie plochej výkonovej charakteristiky. Taktiež sa dokázalo v tomto uskutočnení, že reproduktor s rozloženými vidmi (DML) môže vytvárať takmer ideálny pologuľovitý diagram smerovosti v rozsahu svojho pracovného kmitočtu do priestoru 2π.
Predstavuje sa tu kompaktné riešenie, čo je výsledkom vyriešenia rovníc ohybových vín pre spojenú sústavu kombinácie panelu a puzdra. Odvodila sa sústava funkcie akustickej impedancie a ďalej sa použije na výpočet účinku spojeného krytu na vlastné kmitočty, predpoveď príslušných posunutí a pripočítanie k doskovým vidom.
Nakoniec sa skúmajú experimentálne namerané údaje radu vzoriek rôznych celkových parametrov a rozmerov a meranie sa porovnáva s výsledkami z analytického modelu.
Na obr. 4 je znázornená typická polárna odozva voľného reproduktora s rozloženými vidmi (DML). Treba poznamenať, že zníženie tlaku v rovine panelu je spôsobené rušiacim účinkom akustického vyžarovania na okrajoch alebo blízko okrajov. Ak sa umiestni voľný reproduktor s rozloženými vidmi (DML) blízko okraja, najmä rovnobežne s okrajovým povrchom, nastáva akustická interferencia, keď je vzdialenosť k tomuto povrchu zmenšená asi pod 15 cm, pre panel s približnou povrchovou plochou 500 cm2. Tento účinok sa mení, čo sa týka svojej vyhranenosti a povahy, so vzdialenosťou k okraju a rovnako aj s velkosťou panelu. Výsledkom je však konštantné zníženie rozsahu nízkeho kmitočtu, maximálna úroveň odozvy v nižších stredných oblastiach a určitý dozvuk v strednom rozsahu a nižších výškových registroch, ako je znázornené v príklade podľa obr. 5. Z tohto dôvodu a bez ohľadu na skutočnosť, že táto maximálna úroveň sa môže ľahko kompenzovať, použitie voľného reproduktora s rozloženými vidmi (DML) blízko okraja sa stáva skôr obmedzené.
Ak sa reproduktor s rozloženými vidmi (DML) umiestni do uzatvorenej skrinky alebo do takzvanej nekonečnej ozvučnice s dostatočne veľkým objemom, je potlačené vyžarovanie vplyvom zadnej časti panelu a v prednej časti sa všeobecne zvýši vo svojej strednej a nízkofrekvenčnej odozve využitím dvoch aspektov. Prvý je spôsobený neexistenciou účinku interferencie vplyvom predného a zadného vyžarovania v kmitočtoch, ktorých akustické dĺžky vín vo vzduchu sú porovnateľné s rozmermi voľného panelu; a druhý od stredného do nízkeho kmitočtu okrajovým vystužením, vplyvom doskovej ozvučnice a vyžarovania do priestoru 2π, pozri obr. 6. Tu si môžeme všimnúť, že sa dosiahne zvýšenie takmer 20 dB pri 100 Hz pri paneli s povrchovou plochou 0,25 m2.
Aj keď maximalizovanie šírky kmitočtového pásma je jasnou výhodou, nemalo by sa zavádzať do praxe, iba ak by samotné použitie poskytovalo takéto riešenie. Vhodné použitia zahrnujú stropné doskové reproduktory a bežné inštalácie do stien.
V ďalších ostatných použitiach môže byť jasnou výhodou využitie výhodného usporiadania nekonečnej ozvučnice (infinite baffle - IB) , bez luxusu veľkého objemu vzduchu uzatvoreného za panelom. Takéto použitia môžu mať taktiež výhodu vychádzajúcu z celkovo tenkého a lahkého zhotovenia reproduktora. Jedným cieľom tohto vynálezu je vysvetliť tento typ usporiadania a poskytnúť analytické riešenie.
Podstatný objem prác podporuje konvenčné piestové reproduktory v najrôznejších prevádzkových režimoch, obzvlášť za predpokladu ich nízkofrekvenčného priebehu použitím v puzdre. Je pozoruhodné, že reproduktory s rozloženými vidmi sa vyvinuli celkom nedávno a samotné nie sú skutočne dokonale známe ako východisko, ktoré by pomohlo pri odvodení riešení podobných analýz. Z toho vyplýva, že sa prevzal prístup vytvárajúci súbor riešení pre reproduktory s rozloženými vidmi (DML), usporiadané v najrôznejších mechanicko-akustických podmienkach interferencie, vrátane zaťaženia s malým puzdrom.
Táto analyzovaná sústava je schematicky znázornená na obr. 7. V tomto príklade vyžaruje predná strana panelu do voľného priestoru, i keď druhá strana je zaťažená puzdrom. Táto spojená sústava sa môže považovať za sieť rýchlostí a tlakov, ako je znázornené v blokovom diagrame na obr. 8. Jednotlivými súčasťami sú zľava doprava elektromechanická budiaca sekcia, módová sústava panelu a akustické sústavy.
Normálna rýchlosť poľa ohybových vín naprieč vibračným panelom spôsobuje jeho akustické vyžarovanie. Toto vyžarovanie ďalej vedie k reakčnej sile, ktorá upravuje vibrácie panelu. V prípade rovnomerného vyžarovania reproduktora s rozloženými vidmi (DML) z obidvoch strán, vyžarovacia impedancia, tvoriaca reakčný prvok, je normálne bezvýznamná v porovnaní s mechanickou impedanciu panela. Keď však panel vyžaruje do malého puzdra, účinok akustickej impedancie, spôsobený jeho zadným vyžarovaním, nie je už malý, a v skutočnosti bude upravovať a pomáhať v rozsahu modality panelu.
Toto spojenie, ako je znázornené na obr. 9, je ekvivalentné mechanicko-akustickej sústave s uzatvorenou slučkou, v ktorej je reakčný akustický tlak spôsobený rýchlosťou vo vlastnom paneli. Tento tlak upravuje rozloženie vidov poľa ohybových vín, čo má zasa účinok na odozvu akustického tlaku a smerovosti panelu.
Na výpočet smerovosti a na kontrolu síl a prúdenia v tejto sústave je nutné riešiť rýchlosť v doske. Táto odozva akustického tlaku vzdialeného poľa sa môže potom dosiahnuť pomocou Fourierovej transformácie tejto rýchlosti, ako je opísané v článku autorov, J. Panzer a N. Harris s názvom Distributed Móde Loudspeakre Radiation Simulation (Simulácia vyžarovania reproduktora s rozloženými vidmi), uvedenom na 105. konferencii AES, v San Francisku 1998, pod číslom 4783. Tieto sily a prúdenie sa môžu potom zistiť pomocou sieťovej analýzy. Tento problém sa môže priblížiť vývojom rýchlostí a tlakov celkovej sústavy, pokial ide o vlastné funkcie (3, 4) panelu vo vákuovom uskutočnení, ako sa vysvetľuje v publikácii autorov L. Cremer, M. Heckl, E. Ungar s názvom Structure-Borne Sound” (Zvuk šírený pevnou hmotou), vydané v nakladateľstve Springer 1973 a autora R. D. Blevins s názvom Formulars for Natural Frequency and Móde Shape (Formuláre pre prirodzený kmitočet a tvar vidov), vydané nakladateľstvom Malabar 1984. Napríklad rýchlosť v každom mieste panelu sa môže vypočítať z rovnice (1).
V(x,y) = J
Ypiíjlú) · Fqi(](B) ·φρί(χο,γο) · Φρι (x, y) (1)
Tento rad predstavuje riešenie diferenciálnej rovnice, opisujúcej ohybové vlny v doske, rovnice (2), v spojení s elektromechanickou sieťou sústredených prvkov, a taktiež s jej bezprostrednými akustickými obmedzeniami.
LB{v(x,y)}-μ.ω2. v(x,y) = j®.pm(x,y)-j©.pa(x.yi (2)
Lb je diferenciálny operátor tuhosti v ohybe štvrtého rádu v osiach x a y, v je kolmá zložka rýchlosti ohybových vín, a μ je hmota na jednotku plochy a ω je budiaci kmitočet. Panel je rušený mechanickým budiacim tlakom pra a akustickým reakčným tlakovým poľom pa , pozri obr. 7.
Každý člen tohto radu v rovnici (1) sa nazýva rýchlosť vidov alebo skrátene vid. Molekulová dekompozícia je zovšeobecnená Fourierová transformácia, ktorej vlastné funkcie Φρι rozdeľujú ortogonálnu vlastnosť so sínusovými a kosínusovými funkciami, spojenými s Fourierovou transformáciou. Ortogonálna vlastnosť Φρι je nevyhnutná podmienka na umožnenie vhodných riešení diferenciálnej rovnice (2). Súbor vlastných funkcií a ich parametrov sa získal z homogénnej verzie rovnice (2), t. j. po vypnutí budiacich síl. V tomto prípade môže panel iba vibrovať vo svojich prirodzených kmitočtoch alebo takzvaných vlastných kmitočtoch, ©i na splnenie okrajových podmienok.
V rovnici (1) je výraz φρ± (x,y) hodnota vlastnej funkcie i-tej dosky v polohe, kde sa pozoruje rýchlosť. Výraz φΡΐ (XO,ya) je vlastná funkcia v polohe, kde pôsobí budiaca sila FPi (J01) na panel. Budiaca sila zahrnuje prenosové funkcie elektromechanických zložiek spojených s budiacim ovládacím prostriedkom v (x0, yo) z ako sú napríklad budiče, závesy, atď. Pretože budiaca sila závisí od rýchlosti v paneli a od budiaceho bodu, existuje podobná spätná väzba, ako pri mechanicko-akustickom spojení, v budiacom bode (bodoch), aj keď tento účinok je v praxi malý.
Na obr. 10 je znázornený príklad rozloženia veľkosti rýchlosti vlastnej funkcie jedinej dosky, naprieč panelom s reproduktorom s rozloženými vidmi (DML). Čierne čiary sú uzlové čiary, kde je nulová rýchlosť. So vzrastom indexu vidov sa diagram rýchlosti stáva stále zložitejší. Pre stredne veľký panel sa musí zahrnúť približne 200 vidov na pokrytie zvukového rozsahu.
Admitancia vidov Ypi (JÚ)) je váhová funkcia vidov a vymedzuje, s akou amplitúdou a v akej fáze sa i-ty vid zúčastňuje výsledku v rovnice (1) . Výraz YPi, ako je opísaný v rovnici (3) závisí od budiaceho kmitočtu, vlastnej hodnoty dosky, a čo je v tomto opise najdôležitejšie, od akustickej impedancie puzdra, spoločne s impedanciou spôsobenou vyžarovaním voľného poľa.
YP'(s) =ô— tí op
Sp dpi
Rni Sn+Sp-dpj + γ2ν (3)
Sp = s/ú)p je Laplaceov kmitočet meniteľne normalizovaný pre základný kmitočet panelu top, ktorý zase závisí od tuhosti v ohybe Kp a hmoty Mp panelu, totiž <op 2 = Kp/Mp. Rpi je vidový odpor spôsobený materiálovými stratami a opisuje hodnotu Υρι ρω) pri rezonancii, kde Sp = λρί. λρί je meradlo a je funkciou vlastnej hodnoty 2Pi i-tej dosky a celkovej vyžarovacej impedancie Zmai, ako je opísané v rovnici (4).
γΡ> (S) = ^pi + Sp zma I (ju) M (4)
V prípade vákua (Zaai =0) sa druhý člen v rovnici (3) stáva prenosovou funkciou druhého rádu s tlmiacim činidlom dPi. Na obr. 11 sú znázornené veľkosti kmitočtovej odozvy Ypi <jai) prvých desiatich vidov panelu vo vákuovom uskutočnení upnutého na svojich okrajoch. Panelové vlastné kmitočty sú koincidenčné s vrcholmi týchto kriviek.
Ak sa ten istý panel upevní do puzdra, budú vidy teraz iba presunuté vo svojom kmitočte, ale taktiež budú upravené, ako je znázornené na obr. 12. Tento jav je výsledok interakcie medzi dvoma sústavami vidov panelu a puzdra, kde admitancia vidov celej sústavy už nie je funkciou druhého rád,u, ako v prípade panelu vo vákuovom uskutočnení. V skutočnosti by sa menovateľ v rovnici (3) mohol rozšíriť na mnohočlen vyššieho rádu, ktorý bude vyjadrovať výslednú rozšírenú charakteristickú funkciu.
Grafy kmitočtovej odozvy na obr. 13 znázorňujú účinok puzdra na celkové spektrum rýchlosti v paneli. Dve krivky kmitočtovej odozvy sú vypočítané pri identických budiacich podmienkach, avšak ľavý graf zobrazuje prípad vo vákuu, zatial čo pravý graf znázorňuje rýchlosť, kde obidve strany panelu sú zaťažené puzdrom. V tomto prípade sa použilo dvojité puzdro na vylúčenie vyžarovacej impedancie vzduchu. Miesto pozorovania je v budiacom bode budiča. V pravom diagrame je jasne viditeľný účinok posunu13 tia vlastného kmitočtu panelu k vyšším kmitočtom, čo bolo taktiež zrejmé na obr. 12. Je pozoruhodné, že v dôsledku vplyvu puzdra a následného nárastu množstva a hustoty vidov sa dosiahla rovnomernejšie rozložená krivka opisujúca spektrum rýchlosti.
Mechanická vyžarovacia impedancia je pomer reakčnej sily spôsobenej vyžarovaním a rýchlosti v paneli. Pre jediný vid sa môže vyžarovacia impedancia považovať ako konštantná naprieč plochou panelu a môže sa vyjadriť ako akusticky vyžarovaná sila Pai jediného vidu. Teda vyžarovacia impedancia i-teho vidu sa môže opísať rovnicou (5).
< Vj_ > je stredná rýchlosť naprieč panelom spojená s i-tym vidom. Pretože táto hodnota je kvadratická, a preto je vždy kladná a reálna, vlastnosti vyžarovacej impedancie Zmai priamo súvisia s vlastnosťami akustického výkonu, čo je všeobecne komplexná hodnota. Reálna časť výrazu Pai sa rovná vyžarovanému výkonu vzdialeného poľa, ktorý prispieva k odporovej, časti výrazu Zmai, spôsobujúci tlmenie rýchlostného póla panelu. Imaginárna časť výrazu Pai je spôsobená mechanizmom na ukladanie energie spojenej sústavy prispievajúcej ku kladnej alebo zápornej hodnote reaktancie Zmai.
Kladná reaktancia je spôsobená prítomnosťou akustickej hmoty. Toto je typické napríklad pri vyžarovaní do voľného priestoru. Záporná reaktancia Zmai na druhej strane označuje prítomnosť utesneného puzdra s ekvivalentnou tuhosťou. Vo fyzikálnom zmysle je vyžarovacia impedancia hmotnostného typu spôsobená pohybom vzduchu bez stlačenia, zatiaľ čo impedancia pružinového typu je spôsobená stlačením vzduchu bez jeho presunutia.
Základným účinkom imaginárnej časti vyžarovacej impedancie je presunutie vlastných kmitočtov panelu vo vákuovom uskutočnení. Kladná reaktancia Zmai (hmota) spôsobí presunutie vlastných kmitočtov v doske smerom nadol, zatial čo záporná reaktancia (tuhosť) posunie vlastné kmitočty smerom nahor. V danom kmitočte určuje samotný vid pre dosky, ktorý účinok bude dominantný. Tento jav je vysvetlený v diagrame na obr. 14, ktorý znázorňuje, že symetrické tvary vidov spôsobujú stlačenie vzduchu, pružinové správanie, zatial čo asymetrické tvary posúvajú vzduch zo strany na stranu a prispievajú k akustickému hmotnostnému správaniu. Nové vidy, ktoré nie sú prítomné v žiadnej sústave, keď sú oddelené, sú tvorené interakciou reaktancií panelu a puzdra.
Na obr. 15 je znázornená kmitočtová odozva imaginárnej časti vyžarovacej impedancie puzdra. Ľavý diagram zobrazuje reaktanciu pružinového typu, typicky vytváranú symetrickým vidom panelu. Až k prvému vlastnému kmitočtu puzdra je reaktancia väčšinou záporná. Vlastné kmitočty panela vo vákuovom uskutočnení, ktoré sú v rámci kmitočtovej oblasti, sú presunuté nahor. Naproti tomu pravý diagram zobrazuje priebeh reaktancie hmotnostného typu, typicky vytváranú asymetrickým vidom panelu.
Ak je puzdro utesnené a má tuhú stenu, rovnobežnú s povrchom panela, ako je to v našom prípade, potom mechanická vyžarovacia impedancia pre i-ty vid dosky je podľa rovnice (6):
Zmal-ŕ-Pa-Όϋ”.- (6) Ad kj kz<k.l)'tan (kz(k,l) · Ldz) 'Ffi,*,!) je spojovací integrál, ktorý berie do úvahy prierezové okrajové podmienky a zahrnuje vlastné funkcie dosky a puzdra. Index i v rovnici (6) je počet vidov v doske; Ldz je hĺbka puzdra; a kz je počet zložiek vidových vín v smere z (kolmo na panel). Pre tuhé obdĺžnikové puzdro je kz opísané rovnicou
(7)
Znaky k a 1 sú množstvá priečnych vidov v puzdre v smere x a y, pričom Ldx a Ldy sú rozmery puzdra v tejto rovine. Ao je plocha panelu a Ad je plocha prierezu puzdra v rovine x a y.
Rovnica (6) znázorňuje zložitú funkciu, ktorá podrobne opisuje interakciu vidov panela a vidov puzdra. Na pochopenie zmyslu tohto vzorca sa vzorec zjednoduší viazaním sústavy iba na prvý vid panela a na panely v smere osi z puzdra (k=l=0) . Výsledkom bude nasledujúci zjednodušený vzťah:
A2 2maO = _J‘^a cot(kz·!.^)
Rovnica (8) vyjadruje veľmi dobre známu impedanciu budiaceho bodu uzatvoreného kanálika (6). Ak je výrobok kz.Ldz « 1, potom sa môže uskutočniť ďalšie nasledujúce zjednodušenie, kde cab = Vb/(pa.ca 2) je akustická poddajnosť puzdra s objemom Vb. Rovnica (9) je nízkofrekvenčný model sústredeného prvku puzdra. Ak je zdrojom tuhý piest s hmotou Mms, so zavesením s poddajnosťou cras, potom základný vid má vlastnú hodnotu λΡο = 1 a meradlo spojenej sústavy z rovnice (4) sa stáva dobre známym vzťahom, ako je znázornené v rovnici (10)[1] <ιθ>
s ekvivalentnou mechanickou poddajnosťou objemu vzduchu ^mb = cab/Ao 2 puzdra.
Na zistenie účinku plytkého spätného puzdra sa uskutočnili rôzne testy na reproduktoroch s rozloženými vidmi (DML). Okrem toho na všeobecné pochopenie správania sa panela pre reproduktory s rozloženými vidmi (DML) v puzdre sa navrhli tieto výskumy na to, aby napomohli overeniu teoretického modelu a vytvoreniu rozsahu, v ktorom sú takéto modely presné na predpovedanie správania sa spojeného systému vidov panela pre reproduktory s rozloženými vidmi (DML) a jeho puzdra.
Dva panely pre reproduktory s rozloženými vidmi (DML) rôznych rozmerov a objemových vlastnosti sa vybrali ako predmet nášho testovania. Rozhodlo sa, aby tieto panely mali jednak dostatočne odlišný rozmer a jednak vhodný rozdiel objemových vlastností, aby sa pokryl veľký rozsah meradla. Prvá súprava panelov A sa vybrala ako malý panel veľkosti A5, s rozmermi 149 mm x 210 mm s troma rôznymi objemovými vlastnosťami. Boli to A5-1 s polykarbonátovým povlakom na polykarbonátovom voštinovom jadre; A5-2 karbónové vlákna na jadre z Rohacelu; a A5-3 Rohacel bez povlaku. Druhá súprava B sa vybrala ako osemnásobné velký panel, približne veľkosti A2, s rozmermi 420 x 592 mm. A2-1 sa skonštruoval s povlakom zo sklenených vlákien na polykarbonátovom voštinovom jadre, zatiaľ čo A2-2 povlakom z uhlíkových vlákien na hliníkovom voštinovom jadre. Tabulka 1 uvádza objemové vlastnosti týchto predmetov. Ovládanie sa dosiahlo jediným elektrodynamickým posuvným cievkovým budičom v optimálnej polohe. Použili sa dva typy budičov, ktoré sa najlepšie hodia k veľkosti testovaného panelu. V prípade panelov s veľkosťou A2 sa použil budič 25 mm s Bl = 2,3 Tm, Re = 3,7 Ω a Le = 60 μΗ, zatiaľ čo 13 mm model sa použil v prípade menších panelov s veľkosťou Bl = 1,0, Re = 7,3 Ω a Le = 36 μΗ.
panel | typ | B (Nm) | μ (kg/m2) | Zm (Ns/m) | velkosť (mm) |
A2-1 | sklo na jadre PC | 10,4 | 0,89 | 24,3 | 5 x 592 x 420 |
A2-2 | uhlík na jadre Al | 57,6 | 1,00 | 60,0 | 7,2 x 592 x 420 |
A5-1 | PC na jadre PC | 1,39 | 0,64 | 7,5 | 2 x 210 x 149 |
A5-2 | uhlík na Rohaceli | 3,33 | 0,65 | 11,8 | 2 x 210 x 149 |
A5-3 | Rohacelové jadro | 0,33 | 0,32 | 2,7 | 3 x 210 x 149 |
Panely sa upevnili na zadné puzdro s nastaviteľnou hĺbkou s použitím mäkkej polyuretánovej peny na zavesenie a akustické utesnenie. HÍbka puzdra sa zhotovila ako nastaviteľná na 16, 28, 40 a 53 mm pre súpravu panelov A a na 20, 50, 95 a 130 mm pre súpravu panelov B. Pri každom testovanom prípade sa uskutočnili rôzne merania pri rôznych hĺbkach puzdra a výsledky sa zaznamenali.
Rýchlosť a premiestnenie v paneli sa merali pomocou laserového vibrometra. Príslušný rozsah kmitočtu sa pokryl lineárnym meradlom kmitočtu s 1600 bodmi. Nastavenie, znázornené na obr. 16, sa použilo na odmeranie mechanickej impedancie panela pomocou výpočtu pomeru použitej sily k rýchlosti v paneli v budiacom bode.
Pri tomto postupe bola použitá sila vypočítaná z informácie o celkových parametroch budiča. Aj keď samotná rýchlosť v paneli má spätnú väzbu na elektromechanický obvod, jej spojenie je celkom slabé. Môže sa dokázať, že pre hodnoty budiča BI (1 až 3 Tm) , za predpokladu, že budiaca výstupná impedancia zosilňovača je nízka (stále napätie), je spätné spojenie vidov k elektromechanickej sústave dostatočne slabé, aby bol tento predpoklad prijateľný. Malá chyba vzniknutá z tohto priblíženia sa preto ignorovala. Na obr. 18a až f je znázornená mechanická impedancia panelov A5-1 a A5-2, odvodená od merania rýchlosti v paneli a použité sily namerané laserovým vibrometrom. Treba poznamenať, že pri rezonančných vidoch tejto sústavy sa vyskytujú minimálne hodnoty impedancie pre každú hĺbku puzdra.
Hladina akustického tlaku a polárna odozva rôznych panelov sa merala vo velkom priestore 350 kubických metrov a kľúčovala po 12 až 14 metroch na zvukovo izolovanú odozvu s použitím MLSSA v závislosti od merania. Meranie výkonu sa uskutočňovalo s použitím sústavy s 9 radmi mikrofónov, ako je znázornené na obr. 17b a v nastavení znázornenom na obr. 17a. Namerané výkony sú zobrazené na obr. 19a až 19d pre rôzne hĺbky puzdier. Rezonancia sústavy je zvýraznená na grafoch značkami.
Polárna odozva pri paneloch s veľkosťou A5-1 a A5-2 sa merala pre hĺbku puzdra 28 mm a výsledok je znázornený na obr. 20a a 20b. Pri porovnaní s polárnym zobrazením voľného reproduktora s rozloženými vidmi (DML) z obr. 1 ukazujú tieto výsledky význam zozadu uzatvoreného reproduktora s rozloženými vidmi (DML) v jeho zlepšenej smerovosti.
Na ďalšie skúmanie vlastností a účinkov puzdra na správanie panelu, obzvlášť v spojenej sústave rezonancie, sa vyrobil špeciálny upínací prípravok na umožnenie merania vnútorného tlaku puzdra v deviatich vopred určených bodoch, ako je znázornené na obr. 21. Do otvorov, vytvorených v zadnej doske upínacieho prípravku pre puzdro panela A5 vo vopred stanovenej hĺbke, sa zasúval mikrofón, zatial čo ostatných osem zvyšných otvorov sa pevne blokovalo priechodkami z tvrdej gumy. Počas merania bol mikrofón mechanicky izolovaný od puzdra vhodnou gumovou priechodkou.
Z týchto údajov sa vytvoril obrysový diagram na znázornenie rozloženia tlaku v sústave rezonancie a na obidvoch stranách tohto kmitočtu, ako je znázornené na obr. 22a až 22c. Odozva tlakového kmitočtu sa taktiež zobrazila pre 9 polôh, ako je znázornené na obr. 23. Tento graf vykazuje dobré vymedzenie rezonančnej oblasti pre všetky krivky spojené s meracími bodmi v puzdre. Tlak má však sklom ku zmene naprieč plochou prierezu pri zvýšení kmitočtu.
Kolmá zložka rýchlosti a presunutia naprieč panelmi sa merala skenovacím laserovým vibrometrom. Aby sa zistilo správanie panelu okolo spojenej sústavy rezonancie, zobrazilo sa rozloženie rýchlosti a presunutia naprieč panelmi. Výsledky sa zaznamenali a počet prípadov je znázornený na obr. 24a až 24d. Tieto výsledky naznačujú módové správanie panelov pri rezonancii, s celkovým pohybom panelu, aj keď pri nižšej rýchlosti a presunutí, pri pohybe smerom k okraju panela.
V praxi je toto správanie konzistentné pre všetky okrajové podmienky panelu, aj keď tvar vidov sa bude meniť od prípadu k prípadu, v závislosti od úplnej sady parametrov vrátane tuhosti panelu, veľkosti a okrajových podmienok. V tomto obmedzení a pre nekonečne tuhý panel sa táto sústava rezonancie bude považovať za vid základného tuhého telesa piestu pôsobiaceho na tuhosť objemu vzduchu puzdra. Zistilo sa, že bude vhodné nazvať túto sústavu rezonancie reproduktora s rozloženými vidmi (DML) ako vid celkového telesa alebo WBM.
Teoretické odvodenia tejto spojenej sústavy sa realizovali vo vhodnom softvéri spoločnosťou New Transducer Limited. Jedna verzia tohto balíka sa použila na simulovanie mechanicko-akustického správania predmetov testovaných v tejto prihláške. Tento balík je schopný vziať do úvahy všetky elektrické, mechanické alebo akustické premenné spojené s panelom, budičom (budičmi) a mechanicko-akustickými rozhraniami s rámom alebo puzdrom a predpovedať, okrem iných parametrov, akustický tlak vzdialeného poľa, výkon a smerovosť celkovej sústavy.
Na obr. 25a je znázornené spektrum protokolu rýchlosti voľného vyžarovania v paneli A5-1, ktorý je upnutý v ráme, vyžarovanie vo voľnom priestore, ktoré je zhodné z obidvoch strán. Plná čiara predstavuje simulačnú krivku a bodkovaná čiara predstavuje rozsah spektra rýchlosti. V nízkych kmitočtoch rezonuje panel s budičom. Nesúlad v kmitočtovom rozsahu nad 1000 Hz je spôsobený absenciou impedancie vyžarovania voľného poľa v simulačnom modeli.
Na obr. 25b je znázornený ten istý panel ako na obr. 25a, ale tentokrát zaťažený dvoma totožnými puzdrami, vždy jedným na každej strane panelu, s rovnakým prierezom ako panel a s hĺbkou 24 mm. Dvojité puzdro sa skonštruovalo a použilo na vylúčenie vyžarovacej impedancie voľného poľa na jednej strane panela a na uskutočnenie pokusu nezávisle od impedancie vyžarovania voľného poľa. Je dôležité poznamenať, že toto laboratórne nastavenie sa použilo iba na overenie teórie.
Na umožnenie merania rýchlosti v paneli sa zadné steny puzdier vyrobili z priehľadného materiálu, aby mal laserový lúč pristúp na povrch panela. Tento test sa opakoval s použitím panelu A5-3, s jadrom z Rohacelu bez povlaku, s rôznymi objemovými vlastnosťami a výsledok je znázornený na obr. 26a a 26b. V obidvoch prípadoch sa uskutočnila simulácia s použitím logaritmického rozsahu s 200 bodmi, zatiaľ čo pri laserovom meraní sa použil lineárny rozsah s 1600 bodmi.
Z predchádzajúcej teórie a práce je jasné, že malé puzdro prispôsobené reproduktoru s rozloženými vidmi (DML) bude prinášať okrem množstva výhod aj jednu nevýhodu. Táto nevýhoda sa prejaví nadmerným výkonom spôsobeným vidom celkového telesa (WBM) v rezonancii sústavy, ako je znázornené na obr. 27a a 27b. Bez ohľadu na túto hodnotu je pozoruhodné, že uzatvorený reproduktor s rozloženými vidmi (DML) môže vo všetkých ostatných aspektoch poskytnúť podstatne zlepšený výkon vrátane zväčšenej šírky výkonového pásma.
Zistilo sa, že vo väčšine prípadov sa na vyrovnanie tejto maximálnej hodnoty môže určiť jednoduchá sieť kmitočtovej korekcie pásmovej zádrže druhého rádu vhodnej akosti (Q) prispôsobená maximálnej hodnote výkonovej charakteristiky. Ďalej v niektorých prípadoch by vyrovnanie maximálnej hodnoty často zaistil jednopólový horný priepust sklopením nízkofrekvenčnej oblasti (LF), čím sa vytvorí širokoplochá výkonová charakteristika. Z dôvodov jedinečných vlastností panelov pre reproduktory s rozloženými vidmi (DML) a ich odozvy odporovej elektrickej impedancie, či už je uvedený priepust aktívny alebo pasívny, zostáva ich konštrukcia veľmi jednoduchá. Na obr. 28a je znázornené, kde je zabudovaný pasívny priepust pásmovej zádrže na kmitočtovú korekciu. Ďalšie príklady môžu byť zrejmé z obr. 28b a 28c, kde je znázornená jednopólová kmitočtová korekcia (EQ) s kondenzátorom použitým v sérii s reproduktormi.
Keď sa použije voľný reproduktor s rozloženými vidmi (DML) blízko a rovnobežne so stenou, musí sa venovať špeciálna starostlivosť na zaistenie minimálnej interakcie s touto stenou kvôli jedinečným komplexným dvojpólovým vlastnostiam. Interakcia je funkciou vzdialenosti k okraju a nemôže sa preto univerzálne stanoviť. Úplné opatrenie panelu ozvučnicou prináša rozhodné výhody v rozšírení nízkofrekvenčnej odozvy tejto sústavy, ale nemusí to mať praktický prínos vo veľkom množstve použití.
Veľmi malé puzdro použité s reproduktorom s rozloženými vidmi (DML) spôsobí nezávislosť reproduktora od jeho bezprostredného okolia a určí predpokladaný akustický výkon tejto sústavy. Vyvinutý matematický model predstavuje stupeň zložitosti pre reproduktor s rozloženými vidmi (DML) v tejto spojenej sústave. To zapríčiňuje ostrý kontrast medzi predpokladom a konštrukciou reproduktora s rozloženými vidmi (DML), a medzi bežným piestovým vyžarovacím prvkom. I keď mechanicko-akustické vlastnosti v kužeľovitom puzdre sa môžu zistiť pomerne jednoduchými výpočtami (dokonca ručnou kalkulačkou), v spojení s reproduktorom s rozloženými vidmi (DML) a jeho puzdrom sú predmetom zložitých interaktívnych vzájomných vzťahov, čím sa predpovedanie tohto systému bez vhodných nástrojov stáva nemožným.
Zmena vo výkone sústavy s meniacim sa puzdrom je celkom nápadná v prípade, keď je hĺbka puzdra v porovnaní s rozmermi panela malá. Taktiež je však zrejmé, že pri prekročení určitej hĺbky sa vzrast nízkofrekvenčnej (LF) odozvy stáva minimálny. To je samozrejme konzistentné so správaním tuhého piestu v puzdre. Ako príklad sa môže uviesť panel s velkostou A2 s puzdrom s hĺbkou 50 mm, pre šírku pásma prechádzajúcu nadol až asi na 120 Hz, pozri obr. 24.
Ďalej je zrejmý ďalší význam reproduktora s rozloženými vidmi (DML) s malým puzdrom, prejavujúci sa významným zlepšením v strednej a vysokej kmitočtovej odozve tejto sústavy. Tento fakt je zrejmý z mnohých nameraných a simulovaných grafov prihlášky, a dá sa očakávať aj na základe tejto teórie. Je jasné, že zlepšenie je väčšinou spôsobené vzrastom modality sústavy panelu, avšak straty v puzdre by ich taktiež mohli ovplyvniť zvýšením celkového tlmenia tejto sústavy.
Ako prirodzený dôsledok potlačenia zadného vyžarovania panela sa smerovosť uzatvorenej sústavy podstatne mení od dvojpólového tvaru do tvaru, ktorý sa blíži srdcovitému priebehu, ako je znázornené na obr. 17. Predpokladá sa, že smerovosť spojená reproduktorom s rozloženými vidmi (DML) s uzatvorenou zadnou časťou môže nájsť uplatnenie v určitých použitiach, kde je žiaduce silnejšie bočné zakrytie.
Na pozorovanie oblasti s nadmernou energiou, ktorá by mohla vyžadovať kompenzáciu, sa ako najvýhodnejšie ukázali merania výkonovej charakteristiky, ktoré sa uskutočňovali s uzatvorenou sústavou s rozloženými vidmi (DML). Tento fakt je v súlade s ďalšími prácami uskutočňovanými na reproduktoroch s rozloženými vidmi (DML), pri ktorých sa zistilo, že výkonová charakteristika najviac zodpovedá tomu akustickému meraniu, ktoré je vo vzájomnom vzťahu so subjektívnym výkonom reproduktorov s rozloženými vidmi (DML). Použitím výkonovej charakteristiky sa zistilo, že pásmový priepust alebo jednopólový horný priepust je v praxi všetko, čo je potrebné na vyrovnanie výkonovej charakteristiky v tejto oblasti.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Akustické zariadenie pozostávajúce z rezonančného akustického panela s ohybovými vlnami opatreného protiľahlými stranami a prostriedkom vymedzujúcim dutinu, obklopujúcu aspoň časť jednej strany panelu, a usporiadanú tak, aby sa potlačilo akustické vyžarovanie z uvedenej časti strany panelu, vyznačuj ú c e s a t ý m, že dutina je dostatočne plytká, aby zadná strana dutiny priliehajúca k uvedenej jednej strane panelu spôsobila fluidné pripojenie k panelu, pričom priečne vidy X a Y vo fluidnom médiu sú všeobecne dominantné, a aby dutina mohla upravovať módové správanie panelu.
2. s a Akustické tým, že zariadenie dutina je podľa nároku 1, v y z n utesnená. a č u j ú c e 3. Akustické zariadenie podľa nároku 1 alebo 2 , vyzná- č u j ú c e s a tým, že pomer objemu dutiny k obklopenej ploche panelu - ml/cm2 - je v rozsahu 10:1 až 0,2:1. - 4. Akustické zariadenie podľa nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že panel je upevnený a utesnený k prostriedkom vymedzujúcim dutinu obvodovým okrajom.
- 5. Akustické zariadenie podľa nároku 4, vyznačujúce sa t ý m, že uvedený okraj je pružný.
- 6. Reproduktor obsahujúci akustické zariadenie podlá nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že je opatrený vibračným budičom, ktorý je usporiadaný tak, aby vyvodil kmitanie pomocou ohybových vín na rezonančný panel, na vytváranie akustického výstupu.
- 7. Spôsob multiplikácie módového správania akustického zariadenia s rezonančným panelom s ohybovými vlnami, vyznačujúci sa tým, že sa rezonančný panel umiestni do tesnej blízkosti s okrajovým povrchom tak, aby sa medzi nimi vymedzila rezonančná dutina, v ktorej sú dominantné priečne vidy X a Y.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB9807316.6A GB9807316D0 (en) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | Loudspeaker |
PCT/GB1999/001048 WO1999052322A1 (en) | 1998-04-07 | 1999-04-06 | Acoustic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK14932000A3 true SK14932000A3 (sk) | 2001-05-10 |
Family
ID=10829902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK1493-2000A SK14932000A3 (sk) | 1998-04-07 | 1999-04-06 | Akustické zariadenie |
Country Status (25)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1070437B1 (sk) |
JP (1) | JP2002511681A (sk) |
KR (1) | KR20010042491A (sk) |
CN (1) | CN100417304C (sk) |
AR (1) | AR019019A1 (sk) |
AT (1) | ATE334567T1 (sk) |
AU (1) | AU3340099A (sk) |
BG (1) | BG104811A (sk) |
BR (1) | BR9909496A (sk) |
CA (1) | CA2326193A1 (sk) |
DE (1) | DE69932507T2 (sk) |
EA (1) | EA200001038A1 (sk) |
GB (1) | GB9807316D0 (sk) |
HK (1) | HK1030327A1 (sk) |
HU (1) | HUP0103916A3 (sk) |
ID (1) | ID27518A (sk) |
IL (1) | IL138310A0 (sk) |
NO (1) | NO20005056L (sk) |
NZ (1) | NZ506732A (sk) |
PL (1) | PL343440A1 (sk) |
SK (1) | SK14932000A3 (sk) |
TR (1) | TR200002920T2 (sk) |
TW (1) | TW462201B (sk) |
WO (1) | WO1999052322A1 (sk) |
ZA (1) | ZA200004675B (sk) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0114501D0 (en) * | 2001-06-14 | 2001-08-08 | New Transducers Ltd | Mobile telephone |
DE50115744D1 (de) * | 2001-07-13 | 2011-01-27 | Harman Becker Automotive Sys | Plattenlautsprecher |
US8284955B2 (en) | 2006-02-07 | 2012-10-09 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for digital signal processing |
US11431312B2 (en) | 2004-08-10 | 2022-08-30 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for digital signal processing |
US10158337B2 (en) | 2004-08-10 | 2018-12-18 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for digital signal processing |
US10848118B2 (en) | 2004-08-10 | 2020-11-24 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for digital signal processing |
JP4072542B2 (ja) * | 2005-03-14 | 2008-04-09 | Necアクセステクニカ株式会社 | スピーカ一体型ディスプレイ |
US10701505B2 (en) | 2006-02-07 | 2020-06-30 | Bongiovi Acoustics Llc. | System, method, and apparatus for generating and digitally processing a head related audio transfer function |
US10848867B2 (en) | 2006-02-07 | 2020-11-24 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for digital signal processing |
US9615189B2 (en) | 2014-08-08 | 2017-04-04 | Bongiovi Acoustics Llc | Artificial ear apparatus and associated methods for generating a head related audio transfer function |
US11202161B2 (en) | 2006-02-07 | 2021-12-14 | Bongiovi Acoustics Llc | System, method, and apparatus for generating and digitally processing a head related audio transfer function |
US10069471B2 (en) | 2006-02-07 | 2018-09-04 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for digital signal processing |
JP2010206557A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Panasonic Corp | 建築材料 |
KR101496911B1 (ko) * | 2009-03-23 | 2015-02-27 | 삼성전자 주식회사 | 사운드 검사 시스템 및 그 방법 |
CN102711029A (zh) * | 2012-01-09 | 2012-10-03 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 一种麦克风固有噪声电压的测试方法及测试装置 |
US9883318B2 (en) | 2013-06-12 | 2018-01-30 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for stereo field enhancement in two-channel audio systems |
US9264004B2 (en) | 2013-06-12 | 2016-02-16 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for narrow bandwidth digital signal processing |
US9906858B2 (en) | 2013-10-22 | 2018-02-27 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for digital signal processing |
US10820883B2 (en) | 2014-04-16 | 2020-11-03 | Bongiovi Acoustics Llc | Noise reduction assembly for auscultation of a body |
US10639000B2 (en) | 2014-04-16 | 2020-05-05 | Bongiovi Acoustics Llc | Device for wide-band auscultation |
US9615813B2 (en) | 2014-04-16 | 2017-04-11 | Bongiovi Acoustics Llc. | Device for wide-band auscultation |
US9564146B2 (en) | 2014-08-01 | 2017-02-07 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for digital signal processing in deep diving environment |
US9638672B2 (en) | 2015-03-06 | 2017-05-02 | Bongiovi Acoustics Llc | System and method for acquiring acoustic information from a resonating body |
US9621994B1 (en) | 2015-11-16 | 2017-04-11 | Bongiovi Acoustics Llc | Surface acoustic transducer |
JP2018537910A (ja) | 2015-11-16 | 2018-12-20 | ボンジョビ アコースティックス リミテッド ライアビリティー カンパニー | 表面音響変換器 |
KR101704517B1 (ko) | 2016-03-28 | 2017-02-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | 패널 진동형 음향 발생 표시 장치 |
KR102663406B1 (ko) | 2016-04-04 | 2024-05-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 패널 진동형 음향 발생 액츄에이터 및 그를 포함하는 양면 표시 장치 |
KR20170114471A (ko) | 2016-04-05 | 2017-10-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광 표시 장치 |
US10219079B2 (en) | 2016-03-28 | 2019-02-26 | Lg Display Co., Ltd. | Display device for generating sound by vibrating panel |
US11211043B2 (en) | 2018-04-11 | 2021-12-28 | Bongiovi Acoustics Llc | Audio enhanced hearing protection system |
US10959035B2 (en) | 2018-08-02 | 2021-03-23 | Bongiovi Acoustics Llc | System, method, and apparatus for generating and digitally processing a head related audio transfer function |
US20200388265A1 (en) * | 2019-06-10 | 2020-12-10 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Sound isolation device |
KR102215716B1 (ko) * | 2019-10-21 | 2021-02-18 | 삼원액트 주식회사 | 음향재생기능을 갖는 패널 |
AT525365B1 (de) | 2022-05-25 | 2023-03-15 | Cale3D Prime Gmbh | Elektroakustischer Wandler |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4914750A (en) * | 1987-07-13 | 1990-04-03 | Avm Hess, Inc. | Sound transducer |
ATE179045T1 (de) * | 1995-09-02 | 1999-04-15 | New Transducers Ltd | Inertial schwingungswandler |
UA51671C2 (uk) * | 1995-09-02 | 2002-12-16 | Нью Транзд'Юсез Лімітед | Акустичний пристрій |
EA000836B1 (ru) * | 1995-09-02 | 2000-04-24 | Нью Трэнсдьюсерз Лимитед | Инерционный вибрационный преобразователь |
-
1998
- 1998-04-07 GB GBGB9807316.6A patent/GB9807316D0/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-04-06 NZ NZ506732A patent/NZ506732A/xx unknown
- 1999-04-06 SK SK1493-2000A patent/SK14932000A3/sk unknown
- 1999-04-06 CA CA002326193A patent/CA2326193A1/en not_active Abandoned
- 1999-04-06 HU HU0103916A patent/HUP0103916A3/hu unknown
- 1999-04-06 BR BR9909496-7A patent/BR9909496A/pt not_active Application Discontinuation
- 1999-04-06 AU AU33400/99A patent/AU3340099A/en not_active Abandoned
- 1999-04-06 WO PCT/GB1999/001048 patent/WO1999052322A1/en active IP Right Grant
- 1999-04-06 EA EA200001038A patent/EA200001038A1/ru unknown
- 1999-04-06 DE DE69932507T patent/DE69932507T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-06 JP JP2000542951A patent/JP2002511681A/ja not_active Abandoned
- 1999-04-06 AR ARP990101546A patent/AR019019A1/es unknown
- 1999-04-06 EP EP99914672A patent/EP1070437B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-06 ID IDW20001944A patent/ID27518A/id unknown
- 1999-04-06 CN CNB998047651A patent/CN100417304C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-06 AT AT99914672T patent/ATE334567T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-04-06 KR KR1020007011113A patent/KR20010042491A/ko not_active Application Discontinuation
- 1999-04-06 TR TR2000/02920T patent/TR200002920T2/xx unknown
- 1999-04-06 PL PL99343440A patent/PL343440A1/xx unknown
- 1999-04-06 IL IL13831099A patent/IL138310A0/xx unknown
- 1999-04-12 TW TW088105770A patent/TW462201B/zh not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-09-06 ZA ZA200004675A patent/ZA200004675B/xx unknown
- 2000-09-29 BG BG104811A patent/BG104811A/xx unknown
- 2000-10-06 NO NO20005056A patent/NO20005056L/no not_active Application Discontinuation
-
2001
- 2001-02-14 HK HK01101083A patent/HK1030327A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9909496A (pt) | 2000-12-12 |
NO20005056L (no) | 2000-12-06 |
JP2002511681A (ja) | 2002-04-16 |
AR019019A1 (es) | 2001-12-26 |
WO1999052322A1 (en) | 1999-10-14 |
ZA200004675B (en) | 2002-02-27 |
IL138310A0 (en) | 2001-10-31 |
CA2326193A1 (en) | 1999-10-14 |
BG104811A (en) | 2001-07-31 |
CN1296719A (zh) | 2001-05-23 |
DE69932507T2 (de) | 2007-07-19 |
EP1070437B1 (en) | 2006-07-26 |
TR200002920T2 (tr) | 2000-12-21 |
NO20005056D0 (no) | 2000-10-06 |
EP1070437A1 (en) | 2001-01-24 |
HUP0103916A2 (hu) | 2002-03-28 |
GB9807316D0 (en) | 1998-06-03 |
HK1030327A1 (en) | 2001-04-27 |
NZ506732A (en) | 2002-11-26 |
TW462201B (en) | 2001-11-01 |
ID27518A (id) | 2001-04-12 |
KR20010042491A (ko) | 2001-05-25 |
EA200001038A1 (ru) | 2001-04-23 |
ATE334567T1 (de) | 2006-08-15 |
CN100417304C (zh) | 2008-09-03 |
AU3340099A (en) | 1999-10-25 |
PL343440A1 (en) | 2001-08-13 |
HUP0103916A3 (en) | 2002-12-28 |
DE69932507D1 (de) | 2006-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SK14932000A3 (sk) | Akustické zariadenie | |
AU754818B2 (en) | Resonant panel-form loudspeaker | |
US8428284B2 (en) | Loudspeaker with passive low frequency directional control | |
JPH11220789A (ja) | 電気音響変換装置 | |
GB2103451A (en) | Loudspeaker system for producing coherent sound | |
RO119048B1 (ro) | Difuzor | |
US20090323995A1 (en) | Miniature Planar Acoustic Networks | |
US6553124B2 (en) | Acoustic device | |
Bai et al. | Development of panel loudspeaker system: Design, evaluation and enhancement | |
EP1992192B1 (en) | Sound sponge for loudspeakers | |
US11991500B2 (en) | Systems and methods for suppressing sound leakage | |
CZ20003640A3 (cs) | Akustické zařízení | |
US20240064460A1 (en) | Acoustic devices | |
EP4080906A1 (en) | Helmholtz resonators to scale down loudspeaker enclosure size and enhance performance | |
Lee et al. | Use of the Normalized Design Parameters for Designing a Strip Speaker Operated by the Traveling-Wave Control Method | |
MXPA00009859A (en) | Acoustic device | |
KR20240118118A (ko) | 음향장치 | |
Colledge | A motional feedback system for flat panel loudspeakers | |
Ji | Metamaterial-based acoustic devices for audio and ultrasound applications | |
CN117528378A (zh) | 一种用于扬声器检测的声学测试箱构建方法和*** | |
Munoz-Frigola | Development of gel-based panel loudspeakers | |
Woodgate | Terminology |