Акустическая система (варианты)

Полезная модель относится к электроакустике и может быть использована для озвучивания помещений, открытых площадок и в бытовой электроакустической аппаратуре. Технический результат - повышение эффективности преобразования электрической энергии в звуковое давление, необходимое для озвучивания больших площадей. Акустическая система содержит низкочастотный громкоговоритель, помещенный в корпус, среднечастотный и высокочастотный громкоговорители, установленные соосно, и конусообразные рассеиватели звука, основания которых совмещены. Высокочастотный громкоговоритель снабжен рупором, конусообразные рассеиватели, основания которых совмещены, размещены между высокочастотным и среднечастотным громкоговорителями и сооно с ними, а низкочастотный громкоговоритель обращен к дополнительному конусообразному рассеивателю звука. Во втором варианте, по меньшей мере, один низкочастотный громкоговоритель размещен на боковой стенке соответствующего ему корпуса. 2 н.п. ф-лы, 4 з.п. ф-лы, 3 илл.

Полезная модель относится к электроакустике и может быть использована для озвучивания помещений, открытых площадок и в бытовой электроакустической аппаратуре.

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:

- с ростом частоты сужается диаграмма направленности, т.к. диаметр диффузора громкоговорителя становится соизмерим с длиной волны, что приводит к локализации источника звука;

- подобные АС формируют сферическую звуковую волну с затуханием 1/R2, что еще в большей степени приводит к локализации АС. 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, Берлин, 8-11 мая 2004 г.).

Это обусловлено применением стандартных АС и определяется перечисленными недостатками.

Известна резонансная АС, которая 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 упомянутых громкоговорителей (RU 2129762, Н04S 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.

Наиболее близкой по техническому существу является АС, содержащая низкочастотный громкоговоритель, помещенный в корпус, среднечастотный и высокочастотный громкоговорители, установленные соосно, и конусообразные рассеиватели звука, основания которых совмещены (RU 89917 U1, H04R 5/02, 2009).

Недостатком этой системы является то, что использование стандартных диффузорных громкоговорителей не позволяет развивать высокое звуковое давление, необходимое для озвучивания больших площадей.

Задачей полезной модели является повышение эффективности преобразования электрической энергии в звуковое давление, необходимое для озвучивания больших площадей.

Поставленная задача достигается за счет того, что в акустической системе, содержащей низкочастотный громкоговоритель, помещенный в корпус, среднечастотный и высокочастотный громкоговорители, установленные соосно, и конусообразные рассеиватели звука, основания которых совмещены, высокочастотный громкоговоритель снабжен рупором, конусообразные рассеиватели, основания которых совмещены, размещены между высокочастотным и среднечастотным громкоговорителями сооно с ними, а низкочастотный громкоговоритель обращен к дополнительному конусообразному рассеивателю звука.

Во втором варианте полезной модели высокочастотный громкоговоритель снабжен рупором, конусообразные рассеиватели, основания которых совмещены, размещены между высокочастотным и среднечастотным громкоговорителями соосно с ними, а по меньшей мере, один низкочастотный громкоговоритель размещен на боковой стенке соответствующего ему корпуса.

Частными существенными признаками для обоих вариантов являются следующие признаки:

- среднечастотный громкоговоритель дополнительно снабжен рупором,

- среднечастотный и высокочастотный громкоговорители помещены каждый в соответствующий ему корпус.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых:

на фиг.1 представлен первый вариант акустической системы,

на фиг.2 - частный случай выполнения акустической системы по первому варианту,

на фиг.3 - второй вариант акустической системы.

Обозначения на чертежах: 1 - корпус высокочастотного громкоговорителя, 2 - высокочастотный громкоговоритель, 3 - рупор высокочастотного громкоговорителя, 4 и 5 - конусообразные рассеиватели звука, 6 - среднечастотный громкоговоритель, 7 - корпус среднечастотного громкоговорителя, 8 - корпус низкочастотного громкоговорителя, 9 - низкочастотный громкоговоритель, 10 - дополнительный конусообразный рассеиватель звука, 11 - рупор среднечастотного громкоговорителя.

Заявляемая трехполосная АС характеризуется использованием трех независимых громкоговорителей. Низкочастотная часть воспроизводимого частотного диапазона воспроизводится низкочастотным громкоговорителем 9, помещенным в собственный корпус 8, Низкочастотный громкоговоритель обращен к конусообразному рассеивателю звука 10.

Среднечастотный 6 и высокочастотный 2 громкоговорители, установлены соосно и оппозитно друг другу, а между ними и соосно с ними установлены конусообразные рассеиватели звука 4 и 5, основания которых совмещены. Между основаниями рассеивателей звука располагается крепежный элемент конусов. Толщина крепежного элемента должна быть минимальна, чтобы получить единый центр излучения. Высокочастотный громкоговоритель 2 снабжен рупором 3. Рупор 3 этого громкоговорителя совместно с конусообразным рассеивателем звука 4 _ образуют кольцевой рупор с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости. Среднечастотный громкоговоритель 6 работает на конусообразный рассеиватель звука 5, образуя кольцевой рупор с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости. Расстояния L1 и L2 между основаниями рассеивателей звука 4 и 5 и высокочастотным 2 и среднечастотным 6 громкоговорителями выбираются, исходя из требований компенсации временных задержек, обусловленных полосами пропускания разделительных фильтров. Низкочастотный громкоговоритель 9 работает на конусообразный рассеиватель звука 10, образуя кольцевой рупор с круговой диаграммой направленности.

На фиг.2 представлен вариант трехполосной акустической системы, в которой, в отличии от варианта, показанного на фиг.1, Среднечастотный громкоговоритель 6 дополнен рупором 11, который совместно с конусообразным рассеивателем звука 5 образуют кольцевой рупор с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости.

На фиг.3 представлен вариант трехполосной акустической системы, в которой в отличии от варианта на фиг.1 и 2, низкочастотный громкоговоритель или громкоговорители размещаются на боковых стенках акустической системы.

Акустическая система с рупорными громкоговорителями обеспечивает повышение эффективности преобразования электрической энергии в звуковое давление, необходимое для озвучивания больших площадей.

Применение рупора, нагружающего подвижную систему громкоговорителя, на порядок улучшает коэффициент полезного действия громкоговорителя, достигая 40-50% у рупора. Для сравнения: фазоинвертор - 2-5%, закрытый ящик - менее 1%.

Еще одним преимуществом, связанным с достижением высокого коэффициента полезного действия, является то, что амплитуда перемещения диафрагмы громкоговорителя будет существенно меньшей, чем для всех остальных видов оформлений, что приведет не только к повышению уровня звукового давления, но и к снижению гармонических и интермодуляционных искажений.

+1. Акустическая система, содержащая низкочастотный громкоговоритель, помещенный в корпус, среднечастотный и высокочастотный громкоговорители, установленные соосно, и конусообразные рассеиватели звука, основания которых совмещены, отличающаяся тем, что высокочастотный громкоговоритель снабжен рупором, конусообразные рассеиватели, основания которых совмещены, размещены между высокочастотным и среднечастотным громкоговорителями сооно с ними, а низкочастотный громкоговоритель обращен к дополнительному конусообразному рассеивателю звука.

2. Акустическая система по п.1, отличающаяся тем, что среднечастотный громкоговоритель дополнительно снабжен рупором.

3. Акустическая система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что среднечастотный и высокочастотный громкоговорители помещены каждый в соответствующий ему корпус.

4. Акустическая система, содержащая низкочастотный громкоговоритель, помещенный в корпус, среднечастотный и высокочастотный громкоговорители, установленные соосно, и конусообразные рассеиватели звука, основания которых совмещены, отличающаяся тем, что высокочастотный громкоговоритель снабжен рупором, конусообразные рассеиватели, основания которых совмещены, размещены между высокочастотным и среднечастотным громкоговорителями соосно с ними, а по меньшей мере один низкочастотный громкоговоритель размещен на боковой стенке соответствующего ему корпуса.

5. Акустическая система по п.4, отличающаяся тем, что среднечастотный громкоговоритель дополнительно снабжен рупором.

6. Акустическая система по п.4 или 5, отличающаяся тем, что среднечастотный и высокочастотный громкоговорители помещены каждый в соответствующий ему корпус.