CS266703B1 - Zařízení pro reprodukci zvuku - Google Patents

Abstract

Řešení spadá do oboru zařízení pro reprodukci zvuku a řeší problém optimálního využití běžných širokopásmových reproduktorů určených pro masově používaná zařízení, jako přijímače, televizory a levné reproduktorové soustavy apod. Podstata řešení spočívá v tom, že reproduktor je opatřen akustickým obvodem sestávajícím z nejméně jednoho průchozího otvoru v koši reproduktoru pro průchod vzduchu a z nejméně jednoho akustického odporového členu umístěného nejméně po jedné straně reproduktorové membrány, zhotoveného z porézního materiálu, přičemž reproduktor je umístěn v otvoru stěny bassreflexové ozvučnice. Akustický odporový člen může mít různé varianty a. být vůči reproduktoru umístěn v různých polohách. Řešení lze výhodně uplatnit pro zkvalitnění zvuku přijímačů, televizorů a levných reproduktorových jednotek. .

Description

Vynález se týká zařízení pro reprodukci zvuku s aplikací reproduktoru běžného provedení.

Je známo, že širokopásmové reproduktory běžného provedení se obvykle používají ve spojení s otevřenou, částečně otevřenou nebo uzavřenou ozvučnicí ve tvaru skříně, s níž tvoří jednotku pro reprodukci zvuku.

Nevýhoda uvedeného uspořádání spočívá v tom, že výsledný kmitočtový průběh takové jednotky bývá zejména v oblasti nízkých kmitočtů nevyrovnaný, přičemž bývá vlivem vysokého Činitele kvality kmitacího systému reproduktoru zdůrazněna oblast signálů v okolí jeho základního rezonančního kmitočtu. Další nevýhodou tohoto řešení je skutečnost, že v této kmitočtové oblasti a v oblasti podrezonanční, se obvykle projevuje u této jednotky značné nelineární zkreslení, ovlivněné nelinearitou uložení kmitacího systému reproduktoru a nesymetrickým umístěním kmitací cívky v mezeře magnetického obvodu reproduktoru. Je rovněž známo, že značně lepších výsledků lze u zmíněných jednotek docílit, je-li membrána širokopásmového reproduktoru umístěného v uzavřené ozvučnici, zatížena přídavným akustickým obvodem, sestávajícím z prvků o převážném reálném akustickém odporu, s nímž se paralelně uplatňuje prvek o akustické impedanci dané hmotností vzduchu proudícího volným otvorem tohoto obvodu, což odpovídá uspořádání podle čs. patentů č. 146 330 a 146 335. Určitá nevýhoda uvedeného uspořádání spočívá v tom, že membrána reproduktoru musí i v oblasti nízkých kmitočtů vyzářit celý akustický výkon, což nutně vede k jeho omezení maximální možnou amplitudou membrány.

Omezení akustického výkonu v oblasti nízkých kmitočtů lze snížit použitím passreflexové ozvučnice, do jejíž stěny je reproduktor zamontován, a u níž se na vyzařování akustických signálů o nízkých kmitočtech podílí i vzduch proudící hrdlem ozvučnice, což vede ke snížení potřebné amplitudy membrány reproduktoru při zvýšení vyzářeného celkového akustického výkonu, širokopásmový reproduktor zmíněné konstrukce a vlastností však dosud nelze použít ve spojení s bassreflexovou ozvučnicí a to proto, že jeho činitel kvality Qr uvažovaný při jeho rezonančím kmitočtu, je obvykle vyšší než 1, zatímco reproduktor aplikovaný ve spojení s bassreflexovou ozvučnicí musí mít s ohledem na výsledný kmitočtový průběh hodnotu tohoto činitele v rozmezí 0,35 až 0,5, což se u běžných širokopásmových reproduktorů nevyskytuje a z hlediska dnešního stavu techniky je nutno považovat za nedostatek.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro reprodukci zvuku s použitím širokopásmového reproduktoru umístěného v otvoru přední stěny bassreflexové ozvučnice, zároveň opatřené hrdlem rezonátoru. Podstata vynálezu spočívá v tom, že reproduktor je opatřen akustickým obvodem sestávajícím nejméně z jednoho průchozího otvoru umístěného nejméně po jedné straně reproduktorové membrány a z akustického odporového členu tvořeného akustickým odporovým materiálem.

Akustický odporový člen je tvořen prvním akustickým odporovým členem akustického obvodu vytvořeným z porézního materiálu, umístěný na koši reproduktoru a opatřeným nejméně jedním průchozím otvorem.

Akustický odporový člen může být tvořen druhým akustickým odporovým členem akustického obvodu ve tvaru kruhu, vytvořeným z porézního materiálu, umístěným soustředně na obvodu otvoru přední stěny bassreflexové ozvučnice a opatřeným centricky umístěným průchozím otvorem.

Akustický odporový člen může být dále tvořen třetím akustickým odporovým členem akustického obvodu ve tvaru kruhového krytu zadní strany reproduktoru, umístěným na vnitřní části přední stěny bassreflexové ozvučnice a opatřeným excentricky umístěným otvorem.

Výhody zařízení pro reprodukci zvuku podle vynálezu spočívají v možnosti dokonalejšího využití vlastností běžných, hlavně širokopásmových reproduktorů, v důsledku čehož je možno při poměrně nízkých pořizovacích nákladech zkvalitnit akustické vlastnosti nejvíce používaných

CS 266 703 Bl zařízení, jako přijímačů, televizorů a levných reproduktorových jednotek.

Zařízení pro reprodukci zvuku podle vynálezu bude následovně blíže popsáno v příkladovém provedení pomocí připojených vyobrazení, kde obr. la a lb znázorňují zařízení pro reprodukci zvuku uspořádané s reproduktorem opatřeným akustickým obvodem vytvořeným za membránou na vnější straně koše reproduktoru, přičemž obr. la znázorňuje pohled na zařízení zezadu s odstraněnou zadní stěnou bassreflexové ozvučnice a obr. lb pohled na zařízení v řezu z boku, obr. 2a a 2b znázorňují zařízení pro reprodukci zvuku uspořádané s reproduktorem opatřeným akustickým obvodem upevněným na perforované desce, umístěným před membránou reproduktoru, přičemž obr. 2a znázorňuje pohled na zařízení v řezu a obr. 2b pohled na zařízení zepředu, a obr. 3a a 3b znázorňují zařízení pro reprodukci zvuku, u nějž je akustický obvod ve tvaru krytu umístěn za zadní stěnu reproduktoru na vnitřní stěně ozvučnice, přičemž obr. 3a znázorňuje pohled na zařízení s odstraněnou zadní stěnou zezadu, a obr. 3b pohled na zařízení v řezu z boku.

U základního uspořádání zařízení pro reprodukci zvuku podle vynálezu znázorněného na obr. la a lb, jsou dva průchozí otvory 211 v horní části koše širokopásmového reproduktoru 2 zcela kryty akustickým odporovým členem 3a zhotoveným z porézního materiálu a umístěným na vnější straně koše 21 reproduktoru 2. Tento akustický člen 3a zčásti zakrývá i oba zbývající průchozí otvory 211 v dolní části koše 21 reproduktoru 2 tak, že nezakryté průchozí otvory 22a a 22b jsou zmenšené. Reproduktor .2 je připevněn do stěny 11 bassreflexové ozvučnice £, opatřené hrdlem 112 pod obvodem reproduktoru 2^

U jiného možného uspořádání zařízení pro reprodukci zvuku podle obr. 2a a 2b je před ústím reproduktoru umístěn akustický odporový člen 3b zhotovený z porézního materiálu a opatřený ve svém středu jedním průchozím otvorem 22c tak, že tento akustický odporový člen 3b zakrývá otvor 111 pro reproduktor 2. v přední stěně 11 bassreflexové ozvučnice

U dalšího uspořádání zařízení pro reprodukci zvuku podle obr. 3a a 3b je reproduktor 2 upevněný na obvodu otvoru 111 v přední stěně 11 bassreflexové ozvučnice 1. zakrytý uvnitř ozvučnice 1 akustickým odporovým členem 3c ve tvaru krytu opatřeného nejméně jedním průchozím otvorem 22d umístěným mimo jeho střed.

Kromě uvedených uspořádání je možné i další uspořádání, u něhož je možno akustický odporový člen reproduktoru 2, zakrývající otvor 111 ve stěně 11 bassreflexové ozvučnice £, umístit jak za membránou reproduktoru 2, jak je znázorněno.na obr. 1, resp. obr. 3, tak i před jeho membránou, jak je patrno z obr. 2.

Řešení zařízení pro reprodukci zvuku podle vynálezu je založeno na skutečnosti, že v případě, kdy se širokopásmový reproduktor běžného provedení opatří navrženým akustickým obvodem, dosáhne se toho, že jej lze využít ve spojení s bassreflexovou ozvučnicí, jak výše uvedeno. Při funkci zařízení je výsledný kmitočtový průběh vyzařovací jednotky vyrovnaný a činitel nelineárního zkreslení v oblasti nízkých kmitočtů má vyhovující hodnotu, což vyplývá z toho, že po úpravě reproduktoru akustickým obvodem podle vynálezu jeho činitel jakosti má potřebnou hodnotu 0,35 až 0,5. Aby měl činitel jakosti reproduktoru uvedenou hodnotu, je nutno zvolit velikost akustického odporu r a akustické hmotnosti m podle následovně uvedených vztahů: ·

Akustický odpor r má mít hodnotu danou výrazem

CS 266 703 Bl kde f je rezonanční kmitočet f je rezonanční kmitočet bassreflexové ozvučnice

Q_r je činitel kvality reproduktoru při jeho rezonančním kmitočtu je akustická hmotnost kmitacího systému reproduktoru.

Akustická hmotnost m vzduchu proudícího průchozími otvory je m = x (2 -τ 3) ₍ přičemž.

1,7 . § m = j-..... SST*

Ys . «π ' kde γ je specifická hmotnost vzduchu

S je plocha průchozích otvorů.‘

Objem V bassreflexové ozvučnice je dán dolním mezním kmitočtem f^, pro který platí:

f_d = f_r (0,7-1).

Velikost objemu ozvučnice vyplývá ze vztahu:

D4 . 10⁵ (2rf_d) (2fff_d) kde

Ρθ je atmosférický tlak vzduchu je Poissonova konstanta vzduchu.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení pro reprodukci zvuku s použitím širokopásmového reproduktoru umístěného do otvoru přední stěny bassreflexové ozvučnice, opatřené hrdlem rezonátoru, vyznačené tím, že reproduktor (2) je opatřen akustickým obvodem sestávajícím nejméně z jednoho průchozího otvoru (22) umístěného nejméně po jedné straně reproduktorové membrány v akustickém odporovém členu (3) tvořeném akustickým odporovým materiálem.
2. 2. Zařízení pro reprodukci zvuku podle bodu 1, vyznačené tím, že akustický odporový člen (3) je tvořen prvním akustickým odporovým členem (3a) akustického obvodu vytvořeným z porézního materiálu, umístěným na koši (21) reproduktoru (2) a opatřeným nejméně jedním průchozím otvorem (22a, 22b).
3. 3. Zařízení pro reprodukci zvuku podle bodu 1, vyznačené tím, že akustický odporový člen (3) je tvořen druhým akustickým odporovým členem (3b) akustického obvodu ve tvaru kruhu, vytvořeným z porézního materiálu, umístěným soustředně na obvodu (111) přední stěny (11) bassreflexové ozvučnice (1) a opatřeným centricky umístěným průchozím otvorem (22c).

   CS 266 703 Bl
4. 4. Zařízení pro reprodukci zvuku podle bodu 1, vyznačené tím, že akustický odporový člen (3) je tvořen třetím akustickým odporovým členem (3c) akustického obvodu ve tvaru kruhového krytu zadní strany reproduktoru (2) umístěným na vnitřní části přední stěny (11) tassreflexové ozvučnice (1) a opatřeným excentricky umístěným průchozím otvorem (22d).