CZ20021889A3 - Reproduktorové zařízení - Google Patents

Description

Vynález se týká reproduktorového zařízení použitelná v různých obrazových nebo zvukových zařízení, a zejména reproduktorového zařízení, které detekuje reprodukovaný zvuk generovaný reproduktorovou jednotkou a kompenzuje reprodukovaný zvuk.

Dosavadní stav techniky

V této části přihlášky vynálezu je uveden popis konvenčního reproduktorového zařízení, ve kterém jsou činěny odkazy na obr. 5A, 5B a 6, přičemž obr. 5A zobrazuje boční pohled na vnitřní část konvenčního reproduktorového zařízení, obr. 5B zobrazuje vrchní pohled na vnitřní část konvenčního reproduktorového zařízení zobrazeného na obr. 5A a obr. 6 zobrazuje frekvenční závislost mikrofonu umístěného uvnitř reproduktorového zařízení.

Jak je to zřejmé z obr. 5A a 5B, reproduktorové zařízení zahrnuje reproduktorovou jednotku 1_ pro emitování výstupního signálu připevněnou v čelním otvoru krytu 2 a mikrofón 2 P^ro detekování akustického výstupního signálu, generovaného ze zadní části reproduktorové jednotky jl·, uspořádaný v blízkosti reproduktorové jednotky (L a v místě vhodném pro jednoduché připevnění mikrofonu 3. Použitím detekovaného akustického výstupního signálu se zpětnou vazbou kompenzuje a rozšíří nízkofrekvenční pásmo reproduktorového zařízení.

Akustický výstupní signál detekovaný mikrofonem 3 závisí »P«* #·

Μ • * !

♦ * · ti «» • « • a β a • · • a :··· a·· •

a • M •a ·· a a a a · * • a · · a « · ·· »«·· na výšce H, šířce W a hloubce D vnitřního prostoru krytu 2 a má frekvenční závislost akustického tlaku, která má ostré špičky a prohlubně kvůli stojaté vlně generované uvnitř krytu 2. K rozšíření nízkofrekvenčního pásma zvuku z reproduktorové jednotky 1_ se použije zpětná vazba založená na akustickém výstupním signálu dosaženým vyloučením stojaté vlny filtrem.

Jak je to zřejmé z obr. 6, v konvenčném reproduktorovém zařířením mikrofón 3 detekuje dodatečný akustický výstup ve formě rezonance, ke které dochází v uzavřeném prostoru v krytu 2, a proto je obtížné zamezit oscilaci reproduktorového zařízení. Dokonce i v případě pokusu vyjmout rezonanční složky pomocí filtru není možné vyjmout všechny rezonanční složky, když je rezonance vysoká, a oscilace nemůže být dostatečně snížena. V důsledku toho, v konvenčním reproduktorovém zařízení je rozšíření reprodukovatelného nízkofrekvenčního pásma omezené.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je reproduktorové zařízení, které zahrnuje výkonový zesilovač pro přijmutí vstupního signálu; reproduktorovou jednotku pro reprodukování výstupního signálu přivedeného z výkonového zesilovače; kryt se zabudovanou reproduktorovou jednotkou; mikrofón pro detekování akustického výstupu přivedeného z reproduktorové jednotky; a zpětnovazební obvod pro zpětné přivedení akustického výstupního signálu detekovaného mikrofónem na vstup výkonového zesilovače. Reproduktorová jednotka je připevněna v otvoru v krytu k uzavření krytu a mikrofón je uspořádán v blízkosti místa, kde akustický tlak rezonance, ke které ··»♦ *· • 4 4 · · · ϊ

4 · · ·

4 4 · · • 4 >4

4» .:··· ·· ··* • · i • ··· · ! .

• · · · · · • · · · · ** ·,** »· ··· dochází v uzavřeném prostoru, pro alespoň jeden rozměr vnitřního prostoru krytu zvolený z množiny zahrnující výšku, šířku a hloubku je minimální. V reproduktorovém zařízení podle vynálezu vliv rezonance může být omezen, stabilita zpětnovazebného obvodu může být zlepšena a zpětnovazební kvantita může být zvýšena. Reproduktorové zařízení podle vynálezu tudíž může rozšířit reprodukované nízkofrekvenční pásmo a může být stabilní kvůli zajištění krajní meze pro oscilaci.

Stručný přehled obrázků na výkresech

Za účelem lepšího pochopení vynálezu v následující části této přihlášky vynálezu je uveden popis příkladů provedení vynálezu, ve kterém jsou činěny odkazy na přiložené výkresy na kterých obr. 1A zobrazuje boční pohled na vnitřní část reproduktorového zařízení podle prvního příkladu provedení vynálezu, obr. 1B zobrazuje vrchní pohled na vnitřní část reproduktorového zařízení zobrazeného na obr. 1, obr. 2 zobrazuje blokové schéma elektrického obvodu reproduktorového zařízení zobrazeného na obr. 1A a 1B, obr. 3 zobrazuje frekvenční závislost akustického výstupu detekovaného mikrofonem v reproduktorovém zařízení podle prvního příkladu provedení vynálezu, obr. 4A zobrazuje boční pohled na vnitřní část reproduktorového zařízení podle druhého příkladu provedení vynálezu,

• · · * ♦ ·· ···· • # · • · ··· ♦ · · Μ ·· • ·

obr. 4Β zobrazuje vrchní pohled na vnitřní část reproduktorového zařízení zobrazeného na obr. 4A, obr. 5A zobrazuje boční pohled na vnitřní část konvenčního reproduktorového zařízení, obr. 5B zobrazuje vrchní pohled na vnitřní část konvenčního reproduktorového zařízení, *

obr. 6 zobrazuje frekvenční závislost akustického výstupu detekovaného mikrofonem v konvenčním reproduktorovém zařízení.

Příklady provedení vynálezu

V této části přihlášky vynálezu je uveden popis příkladů provedení reproduktorového zařízení podle vynálezu, ve kterém jsou činěny odkazy na obr. 1A až 4B. V tomto popise jsou prvky reproduktorového zařízení podle vynálezu stejné jako prvky výše popsaného konvenčního reproduktorového zařízení označeny stejnými vztahovými značkami.

Příklad 1

Obr. 1A zobrazuje boční pohled na vnitřní část reproduktorového zařízení podle prvního příkladu provedení vynálezu, obr. 1B zobrazuje vrchní pohled na vnitřní část reproduktorového zařízení zobrazeného na obr. 1A, obr. 2 zobrazuje blokové schéma elektrického zapojení reproduktorového zařízení zobrazeného na obr. 1A, a obr. 3 zobrazuje závislost akustického výstupu mikrofonu umístěného ·· ·· • · · · • · · • · · ·» ···· • ·· · ·· a* #·♦· • · · · * * • · · · · ··· a · a a ♦ · · a · a · · ·

H ii ·· ··· v reproduktorovém zařízení.

Reproduktorová jednotka 1^ je připevněna v čelním otvoru krytu 2, který má tvar pravoúhlého uzavřeného hranolu. Mikrofón 3 je umístěn v krytu 2 na nosiči (není zobrazen).

Jak je to zřejmé z obr. 2, reproduktorové zařízení zahrnuje vstupní svorku .5, diferenciální zesilovač 6, výkonový zesilovač 7, který přijímá výstup diferenciálního zesilovače 6, mikrofonový zesilovač 10, který přijímá výstup mikrofonu 3 pro zachycení zvukové vlny přivedené z reproduktorové jednotky 1, filtr 2 P^ro vyloučení stojaté vlny, a sčítačku 8 pro sečtení výstupu diferenciálního zesilovače 6 a výstupu filtru 9 a pro přivedení tohoto součtu do diferenciálního zesilovače 6. Uvedené prvky zapojení společně s reproduktorovou jednotkou 1^ tvoří zpětnovazebný obvod.

V následující textu je podrobněji popsána poloha mikrofonu 3. Kryt 2 má rezonanční frekvence (f_H, f_D, f_H) vypočtené použitím následujících rovnic:

f_w = (n + 1)C/2W f_D = (n + 1)C/2D f_H = (n + 1JC/2H kde n je celé číslo nižší než 1, C je rychlost zvuku, W je šířka, D je hloubka a H je výška vnitřního prostoru krytu 2.

Mikrofón 3 je připevněn v blízkosti míst, kde hodnoty akustických tlaků příslušných rezonančních frekvencí jsou minimální v uzavřeném prostoru. Vztah mezi výstupem a vstupem elektrického obvodu zobrazeného na obr. 2 je vyjádřen rovnicí V_vý»/V,_lap = A/(l+ A . T(S) ) kde V_vý3t je výstupní napětí, V_ustup je vstupní napětí, A je ··>« ·* *· »··· ·· ·· ··· ··· !IÍ • · · · · ·· · · ·»···* · · · · *

·..··..· celkové zesílení zpětnovazebně smyčky a T{S) je převodová funkce.

Když raikrofón 3 má téměř plochou frekvenční závislost, převodová funkce T(S) je v podstatě převodovou funkcí reproduktorové jednotky 1_. V závislosti na fázy rezonance v uzavřeném prostoru, vytvořeném reproduktorovou jednotkou 1^ a krytem 2, hodnota převodové funkce T(S) může být -1. Když je převodová funkce T(S) rovna -1, reproduktorové zařízení osciluje. Poněvadž mikrofón 3 nedetekuje rezonanci, ke které dochází v uzavřeném prostoru uvnitř krytu 2 tohoto příkladu provedení, hodnota převodové funkce T(S) je nanejvýš -1. Tudíž zpětnovazebně smyčka je stabilní a současně se rozšíří reprodukovatelné nízkofrekvenční pásmo.

Obr. 3 zobrazuje závislost akustického výstupu detekovaného mikrofonem 3. Mikrofón 3 detekuje pouze rezonanční složku akustického výstupu na zadním povrchu reproduktorové jednotky L·

Místa, kde akustické tlaky příslušných rezonančních frekvencí pro rozměry vnitřního prostoru krytu zvolené z množiny zahrnující šířku, hloubku a výšku jsou minimální, se nutně vzájemně neshodují v krytu 2, který má tvar pravoúhlého hranolu. V zobrazeném provedení mikrofón 2 umístěn v blízkosti místa, kde je minimální akustický tlak a převodová funkce T(S) není -1. Rovněž, když mikrofón 2 umístěn v blízkosti míst, kde akustické tlaky rezonančních frekvencí pro jeden nebo dva rozměry vnitřního prostoru krytu zvolené z množiny zahrnující hloubku a výšku jsou minimální, je poskytnuto reproduktorové zařízení, ve kterém polohu mikrofonu 3 lze velmi jednoduchým způsobem stanovit, ačkoliv toto reproduktorové zařízeni má poněkud nižší stabilitu ve srovnání s výše uvedenou konfigurací.

*··* ·· ♦· · ··· • * · · · ·

9 9 9 * ··· • · 9 9 9 9 * ·· #· *·· ·· • · · ♦ · «· •

9999

V prvním příkladu provedení uzavřený prostor má tvar pravoúhlého hranolu. Avšak, dokonce když kryt má tvar jiný, než je tvar hranolu, jako např. tvar koule, je dosaženo stejného účinku. Dokonce když mikrofon je umístěn v blízkosti míst, kde akustické tlaky rezonančních frekvencí ve zcela uzavřeném prostoru nebo v částečně uzavřeném prostoru uvnitř krytu jsou minimální, je dosaženo stejného účinku.

Příklad 2

Obr. 4A zobrazuje boční pohled na vnitřní část reproduktorového zařízení podle druhého příkladu provedení, zatímco obr. 4B zobrazuje vrchní pohled na vnitřní část reproduktorového zařízení zobrazeného na obr. 4A.

V následujícámm textu jsou popsány pouze skutečnosti, které jsou odlišné od prvního výše popsaného příkladu provedení. Jeden rozdíl spočívá v tom, že mikrofon 3 je připevněn ke krytu 2 nosiči 4. Když nosič £ má vhodnou strukturu, mikrofón 3 se může umístit do libovolné polohy uvnitř krytu 2, aniž by volba této polohy byla něčím omezena. Kromě toho, kryt 2 nemusí mít složitou strukturu pro připevnění mikrofonu A ^a tudíž se může účinně použít pryskyřicová tvářecí forma.

Nosič 4^ se připevní známým způsobem, jakým je celistvé tváření v průběhu tváření krytu 2, tváření ze stejného materiálu, když se pevnost nesníží, šroubové spojení, lepení a připevnění k desce s tištěnými spoji tvořící zpětnovazební obvod.

Ve výše uvedeném popise prvního a druhého příkladu provedení bylo vysvětleno uspořádání a funkce všech prvků ··*· ·♦ « » ·« ···* • * • ··· • » · «· ··· ·« *· « * · ♦ • · · • · * • · · »· ··♦· reproduktorového zařízení, jakými jsou reproduktorová jednotka, mikrofon, zpětnovazební obvoda a zesilovač. Elektonické obvody, které jsou prvky reproduktorového zařízení s výjimkou reproduktorové jednotky nebo mikrofonu, mohou být uspořádány libovolným způsobem. Do rozsahu ochrany vynálezu spadají reproduktorová zařízení, ve kterých kryt obklopuje pouze reproduktorovou jednotku a mikrofon, a reproduktorová zařízení, ve kterých kryt obklopuje jak reproduktorovou jednotku a mikrofon tak i část elektronického obvodu.

Průmyslová využitelnost

Vynález se týká reproduktorového zařízení použitelného v různých obrazových nebo zvukových zařízeních, a zejména reproduktorového zařízení, které detekuje reprodukovaný zvuk z reproduktorové jednotky a kompenzuje reprodukovaný zvuk. Toto reproduktorové zařízení obtížně osciluje a má rozšířené reprodukované nízkofrekvenční pásmo, zatímco má zlepšenou stabilitu zpětnovazebního obvodu a zvýšenou zpětnovazební kvantitu.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Reproduktorové zařízení, vyznačené tím, že zahrnuje výkonový zesilovač pro zesílení vstupního signálu; kryt mající otvor; reproduktorovou jednotku připevněnou v otvoru tak, že uzavírá kryt pro reprodukování výstupního signálu výkonového zesilovače; mikrofon umístěný uvnitř krytu pro detekování akustického výstupu reproduktorové jednotky; a zpětnovazebný obvod pro zpětné vedení akustického výstupního signálu mikrofonu na vstup výkonového zesilovače, přičemž mikrofon je umístěn v blízkosti místa, kde akustický tlak rezonance, ke které dochází uvnitř uzavřeného prostoru uvnitř krytu, je minimální.
2. 2. Reproduktorové zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že dále zahrnuje nosič pro umístění a připevnění mikrofonu uvnitř krytu.
3. 3. Reproduktorové zařízení, vyznačené tím, že zahrnuje výkonový zesilovač pro zesílení vstupního signálu; kryt mající otvor; reproduktorovou jednotku připevněnou v otvoru tak, že uzavírá kryt pro reprodukování výstupního signálu výkonového zesilovače; mikrofon uspořádaný uvnitř krytu pro detekování akustického výstupu reproduktorové jednotky; a zpětnovazební obvod pro zpětné vedení akustického výstupního signálu mikrofonu na vstup výkonového zesilovače, přičemž mikrofon je uspořádán v blízkosti místa, kde akustický tlak rezonance, ke které dochází v uzavřeném prostoru uvnitř krytu, pro jeden rozměr vnitřního prostoru
4. 4· ··»*

   4 *

   4 444 ·· *4

   4 ·· ·

   4 4 ·

   4 4 · • · * * * · · · ¹ 44 ·· 4· ··· 4« 4444 krytu zvolený z množiny zahrnující výšku, šířku a hloubku, je minimální.

   4. Reproduktorové zařízení podle nároku 3, vyznačené tím, že dále zahrnuje nosič pro umístění a připevnění mikrofónu uvnitř krytu.
5. 5. Reproduktorové zařízení, vyznačené tím, že zahrnuje výkonový zesilovač pro zesílení vstupního signálu; kryt mající otvor; reproduktorovou jednotku připevněnou v otvoru krytu tak, že uzavírá kryt pro reprodukování výstupního signálu výkonového zesilovače; mikrofon umístěný uvnitř krytu pro detekování akustického výstupu reproduktorové jednotky; a zpětnovazební obvod pro zpětné vedení akustického výstupního signálu mikrofónu na vstup výkonového zesilovače, přičemž mikrofon je uspořádán v blízkosti společného místa, kde příslušná rezonance, ke které dochází v uzavřeném prostoru uvnitř krytu, pro alespoň dva rozměry vnitřního prostoru krytu zvolené z množiny zahrnující výšku, šířku a hloubku je minimální.
6. 6. Reproduktorové zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že dále zahrnuje nosič pro uspořádání a připevněni uvedeného mikrofónu uvnitř krytu.
7. 7. Reproduktorové zařízení, vyznačené tím, že zahrnuje kryt mající otvor; reproduktorovou jednotku připevněnou v otvoru tak, že uzavírá kryt; a mikrofon umístěný uvnitř krytu pro detekování akustického výstupu ·«·« 9« »9 999«

   9 9 9 9 · *

   9 9 9 9 9 999

   9 9 9 9 9 9 9 ««99 «9 9

   99 99 99 «99 • 9 9 9 9

   9«

   99 «99« reproduktorové jednotky, přičemž mikrofon je uspořádán v blízkosti místa, kde akustický tlak rezonance, ke které dochází v uzavřeném prostoru uvnitř krytu, je minimální.
8. 8. Reproduktorové zařízení podle nároku 7, vyznačené tím, že dále zahrnuje nosič pro umístění a připevnění mikrofonu uvnitř krytu.
9. 9. Reproduktorové zařízení, vyznačené tím, že zahrnuje kryt mající otvor; reproduktorovou jednotku připevněnou v otvoru tak, Že uzavírá kryt; a mikrofon umístěný uvnitř krytu pro detekování akustického výstupu reproduktorové jednotky, přičemž mikrofon je uspořádán v blízkosti místa, kde akustický tlak rezonance, ke které dochází v uzavřeném prostoru uvnitř krytu, pro jeden rozměr vnitřního prostoru krytu zvolený z množiny zahrnující výšku, šířku a hloubku je minimální.
10. 10. Reproduktorové zařízení podle nároku 9, vyznačené tím, že dále zahrnuje nosič pro umístění a připevněni mikrofonu uvnitř krytu.
11. 11. Reproduktorové zařízení, vyznačené tím, že zahrnuje kryt mající otvor; reproduktorovu jednotku připevněnou v otvoru krytu tak, že uzavírá kryt; a mikrofón umístěný uvnitř krytu pro detekování akustického výstupu reproduktorové jednotky, přičemž mikrofón je uspořádán v blízkosti společného místa, kde příslušná rezonance, ke které dochází v uzavřeném prostoru uvnitř krytu, pro alespoň dva • 9 9 • 9 ··

    9 9

    9 9

    9 · 9 rozměry vnitřního prostoru krytu zvolené z množiny zahrnující výšku, šířku a hloubku je minimální.
12. 12. Reproduktorové zařízení podle nároku 11, vyznačené t i m, že dále zahrnuje nosič pro umístění a připevnění mikrofonu uvnitř krytu.