Автомобильная акустическая система
Полезная модель относится к области электроакустики, а именно к акустическим системам, предпочтительно высокого класса, устанавливаемым в автомобилях, и использующих громкоговорители, воспроизводящие акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов. Причем предлагаемую полезную модель целесообразно использовать как результат модернизации уже имеющейся автомобильной акустической системы с целью расширения ее функциональных возможностей. Возможность модернизации уже имеющейся базовой акустической системы при минимальных затратах, весе, габаритах с целью получения системы практически любой конфигурации с воспроизведением акустических сигналов в необходимом количестве частотных диапазонов, достигается за счет того, что в автомобильной акустической системе, содержащей головное устройство, базовый блок, включающий активный электронный разделительный фильтр со средствами регулировки частотных параметров и уровня сигнала, соединенный по каналам передачи сигналов различных частотных диапазонов с многоканальным усилителем, причем выходы базового блока связаны с громкоговорителями, воспроизводящими акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов, к головному устройству подключен дополнительный съемный блок, включающий активный электронный разделительный фильтр, выделяющий акустические сигналы, по крайней мере, одного частотного диапазона, отличающегося от частотных диапазонов базового блока, и другого или других частотных диапазонов, и многоканальный усилитель, выполненный с каналами, имеющими различную номинальную выходную мощность, причем выходная номинальная мощность канала для передачи сигналов более низкого частотного диапазона больше, чем выходная номинальная мощность канала или каналов для передачи сигналов более высокого частотного диапазона, а выходы дополнительного блока связаны с громкоговорителями, воспроизводящими акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов.
Полезная модель относится к области электроакустики, а именно к акустическим системам, предпочтительно высокого класса, устанавливаемым в автомобилях, и использующих громкоговорители, воспроизводящие акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов. Причем предлагаемую полезную модель целесообразно использовать как результат модернизации уже имеющейся автомобильной акустической системы с целью расширения ее функциональных возможностей.
Известна автомобильная акустическая система, содержащая головное устройство, базовый блок, включающий активный электронный разделительный фильтр со средствами регулировки частотных параметров и уровня сигнала, соединенный по каналам передачи сигналов различных частотных диапазонов с многоканальным усилителем, причем выходы базового блока связаны с громкоговорителями, воспроизводящими акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов (см. журнал «Автозвук», 2003, №8, с.144-149). К недостаткам известной автомобильной акустической системы можно отнести ее ограниченные функциональные возможности ввиду воспроизведения акустических сигналов ограниченного количества (только двух) частотных диапазонов.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является автомобильная акустическая система, содержащая головное устройство, базовый блок, включающий активный электронный разделительный фильтр со средствами регулировки частотных параметров и уровня сигнала, соединенный по каналам передачи сигналов различных частотных диапазонов с многоканальным усилителем, причем выходы базового блока связаны с громкоговорителями, воспроизводящими акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов (см. журнал «Автозвук», 2003, №10, с.38-42). К недостаткам известной автомобильной акустической системы можно отнести ее ограниченные функциональные возможности ввиду воспроизведения акустических сигналов ограниченного количества (только трех) частотных диапазонов.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи, состоящей в расширении функциональных возможностей автомобильной акустической системы за счет того, что на основе предлагаемого технического решения имеется возможность модернизации уже имеющейся базовой акустической системы при минимальных затратах, весе, габаритах с целью получения системы практически любой конфигурации с воспроизведением акустических сигналов в необходимом количестве частотных диапазонов.
Данная задача решается тем, что в автомобильной акустической системе, содержащей головное устройство, базовый блок, включающий активный электронный разделительный фильтр со средствами регулировки частотных параметров и уровня сигнала, соединенный по каналам передачи сигналов различных частотных диапазонов с
многоканальным усилителем, причем выходы базового блока связаны с громкоговорителями, воспроизводящими акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов, к головному устройству подключен дополнительный съемный блок, включающий активный электронный разделительный фильтр, выделяющий акустические сигналы, по крайней мере, одного частотного диапазона, отличающегося от частотных диапазонов базового блока, и другого или других частотных диапазонов, и многоканальный усилитель, выполненный с каналами, имеющими различную номинальную выходную мощность, причем выходная номинальная мощность канала для передачи сигналов более низкого частотного диапазона больше, чем выходная номинальная мощность канала или каналов для передачи сигналов более высокого частотного диапазона, а выходы дополнительного блока связаны с громкоговорителями, воспроизводящими акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов.
При этом в автомобильной акустической системе многоканальный усилитель базового блока может быть выполнен с каналами, имеющими различную номинальную выходную мощность, причем выходная номинальная мощность канала для передачи сигналов более низкого частотного диапазона больше, чем выходная номинальная мощность канала или каналов для передачи сигналов более высокого частотного диапазона.
Подключение к головному устройству дополнительного съемного блока, включающего активный электронный разделительный фильтр, выделяющий акустические сигналы, по крайней мере, одного частотного диапазона, отличающегося от частотных диапазонов базового блока, и другого или других частотных диапазонов, и многоканальный усилитель, позволяет увеличить количество частотных диапазонов, воспроизводимых акустической системой за счет выделения в этом блоке, в одном корпусе которого скомпонованы фильтр и многоканальный усилитель, по крайней мере, одного дополнительного частотного диапазона, который отличается от частотных диапазонов базового блока. В результате имеется возможность модернизации базовой акустической системы с расширением ее функциональных возможностей.
Выполнение в многоканальном усилителе как дополнительного, так базового блоков, каналов, имеющих различную номинальную выходную мощность, причем номинальная выходная мощность канала или каналов для передачи сигналов низкочастотного диапазона больше, чем номинальная выходная мощность каналов для передачи сигналов более высоких частотных диапазонов, обеспечивает функционирование каждого канала в оптимальном режиме, так как нет необходимости подводить к каждому громкоговорителю, независимо от его частотного диапазона, одинаковую мощность. Наибольшую мощность, по сравнению с другими, потребляет низкочастотный громкоговоритель (сабвуфер), а, соответственно, и мощность усилителя для этого канала должна быть максимальна. В противном случае какой-либо из каналов работает с перегрузкой или недогрузкой. Кроме того, при указанном выше неравномерном по каналам распределении номинальной мощности каналов уменьшается взаимовлияние каналов, которое может иметь место при пиковых нагрузках на какой-либо канал при
одинаковой мощности каналов, а также вес, габариты и стоимость усилителя за счет того, что в каждом канале усилителя имеется только необходимая для получения оптимальной мощности схемотехника, например, оптимальное число каскадов усиления, выполненных с использованием транзисторов.
Выполнение многоканального усилителя с каналами, имеющими различную выходную мощность, не представляет технических сложностей, так как он может быть выполнен на основе известных схемных решений многоканальных усилителей с одинаковой выходной мощностью каналов, например, при формировании каналов по одному и тому же принципу, только для каналов разной мощности используется разное количество усилительных каскадов, или используется схемотехника с параметрами, необходимыми для получения требуемой мощности. В предлагаемом техническом решении низкочастотным диапазоном считается диапазон частот менее 100 Гц.
На чертеже представлен один из возможных вариантов выполнения предлагаемого технического решения, а именно, при наличии в базовой автомобильной акустической системе трех частотных диапазонов и, соответственно, громкоговорителей: низкой частоты (сабвуфер), среднего баса (мидвуфер) и высокой частоты (твитер).
Предлагаемая автомобильная акустическая система, содержит головное устройство 1, базовый блок, включающий активный электронный разделительный фильтр 2 со средствами регулировки частотных параметров и уровня сигнала, соединенный по каналам передачи сигналов различных частотных диапазонов с многоканальным усилителем 3, причем выходы базового блока связаны с громкоговорителями, воспроизводящими акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов, а именно, низкой частоты (сабвуфер) 4, среднего баса (мидбас) 5 и высокой частоты (твитер) 6. Многоканальный усилитель 3 базового блока может быть выполнен с каналами разной номинальной мощности.
К головному устройству 1 также подключен дополнительный съемный блок, который используется при необходимости модернизации базовой акустической системы, и включает в себя активный электронный разделительный фильтр 7 (может быть выполнен со средствами регулировки частотных параметров и уровня сигнала), выделяющий акустические сигналы, по крайней мере, одного частотного диапазона, отличающегося от частотных диапазонов базового блока, например, среднечастотного (диапазон 80 - 500 Гц, мидрейндж) и другого частотного диапазона, например, высокочастотного. Также дополнительный съемный блок содержит многоканальный усилитель 8, выполненный с каналами, имеющими различную номинальную выходную мощность, причем выходная номинальная мощность канала для передачи сигналов более низкого частотного диапазона (среднечастотного) больше, чем выходная номинальная мощность канала для передачи сигналов более высокого частотного диапазона (высокочастотного). Выходы дополнительного блока связаны с громкоговорителями, воспроизводящими акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов, соответственно, среднечастотный (мидрейндж) 9 и высокочастотный (твитер) 10. Дополнительный съемный блок имеет небольшие размеры и вес, так как в нем можно использовать маломощный многоканальный усилитель 8 (среднечастотный и
высокочастотный громкоговорители не требуют большой мощности), и его отдельно от других элементов акустической системы можно установить практически в любом месте салона автомобиля.
Предлагаемая автомобильная акустическая система работает следующим образом.
Сигнал от головного устройства 1 поступает в активный электронный разделительный фильтр 2 базового блока, в котором осуществляется его разделение на три частотные полосы, низкочастотную, среднего баса и высокочастотную. Далее с каждого выхода активного электронного фильтра 2 сигнал с определенной выделенной полосой частот поступает в соответствующий канал многоканального усилителя 3, а затем в соответствующие громкоговорители 4, 5 и б, функционирующие в определенном заданном диапазоне частот. При помощи средств (не показаны) регулировки частотных параметров и уровня сигнала может осуществляться обычная для устройств подобного типа регулировка, например, частот среза, крутизны спада АЧХ (для низкочастотных громкоговорителей), выходного уровня для каждой полосы.
При необходимости модернизации базовой акустической системы к головному устройству 1 подключается малогабаритный дополнительный съемный блок, который функционирует аналогичным образом, как и базовый блок, и выделяет и усиливает акустические сигналы среднечастотного диапазона, отсутствующий в базовой системе, а также высокочастотного диапазона. Эти сигналы затем поступают в среднечастотный 9 и высокочастотный 10 громкоговорители, причем последние могут использоваться в качестве дополнительных к громкоговорителям базовой системы или вместо них. В случае использования в дополнительном блоке развитого активного электронного фильтра 7 возможно использование многоканального усилителя 3 базового блока вообще без собственного активного фильтра, так его функции может выполнять электронный фильтр 7 дополнительного блока.
Таким образом, после подключения к базовой акустической системе дополнительного блока реализована акустическая система, имеющая возможность воспроизведения акустических сигналов не в трех, а в четырех частотных диапазонах, что повышает функциональные возможности системы и, соответственно, качество звуковоспроизведения в целом.
Аналогичным образом на основе предлагаемого технического решения из практически любой базовой акустической системы может быть создана акустическая практически любой конфигурации, например, из двухполосной - трехполосная или четырехполосная и т.п. Причем при необходимости дополнительный блок может быть отключен и снят с базовой системы.
Предлагаемое техническое решение позволяет даже не обладающему специальными навыками пользователю достаточно быстро и просто при минимальных затратах создать на базе имеющейся усовершенствованную акустическую систему.
1. Автомобильная акустическая система, содержащая головное устройство, базовый блок, включающий активный электронный разделительный фильтр со средствами регулировки частотных параметров и уровня сигнала, соединенный по каналам передачи сигналов различных частотных диапазонов с многоканальным усилителем, причем выходы базового блока связаны с громкоговорителями, воспроизводящими акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов, отличающаяся тем, что к головному устройству подключен дополнительный съемный блок, включающий активный электронный разделительный фильтр, выделяющий акустические сигналы, по крайней мере, одного частотного диапазона, отличающегося от частотных диапазонов базового блока, и другого или других частотных диапазонов, и многоканальный усилитель, выполненный с каналами, имеющими различную номинальную выходную мощность, причем выходная номинальная мощность канала для передачи сигналов более низкого частотного диапазона больше, чем выходная номинальная мощность канала или каналов для передачи сигналов более высокого частотного диапазона, а выходы дополнительного блока связаны с громкоговорителями, воспроизводящими акустические сигналы различных определенных частотных диапазонов.
2. Автомобильная акустическая система по п.1, отличающаяся тем, что многоканальный усилитель базового блока выполнен с каналами, имеющими различную номинальную выходную мощность, причем выходная номинальная мощность канала или каналов для передачи сигналов более низкого частотного диапазона больше, чем выходная номинальная мощность канала или каналов для передачи сигналов более высокого частотного диапазона.
