CZ297254B6 - Rezonancní mnohovidový radiacní prvek a reproduktor ve tvaru panelu - Google Patents

Abstract

Za úcelem odstranení akustického zkreslení, zpusobeného místní rezonancí v panelových jádrových bunkách, byl vyvinut rezonancní mnohovidový radiacní prvek pro reproduktor ve tvaru panelu, kterýzto prvek má dva obaly a bunecné jádro, pricemz pro velikost l.sub.cell .n.bunky platí kde .fce..sub.max.n. je funkcní horní frekvencní mez, h je tloustka obalu, E je modul pruznosti ve smyku, .gama. je Poissonuv pomer, .ro. je hustota materiálu.

Description

(57) Anotace:

Za účelem odstranění akustického zkreslení, způsobeného místní rezonancí v panelových jádrových buňkách, byl vyvinut rezonanční mnohovidový radiační prvek pro reproduktor ve tvaru panelu, kterýžto prvek má dva obaly a buněčné jádro, přičemž pro velikost 1_μΒ buňky platí kde je funkční horní frekvenční mez, h je tloušťka obalu,

E je modul pružnosti ve smyku, γ je Poissonův poměr, p je hustota materiálu.

max y

Rezonanční mnohovidový radiační prvek a reproduktor ve tvaru panelu

Oblast techniky

Vynález se týká rezonančních mnohovidových radiačních prvků pro reproduktory ve tvaru panelu. Zejména se pak vynález týká rezonančních mnohovidových radiačních prvků, které jsou schopny zlepšit kvalitu zvuku takových reproduktorů prostřednictvím snížení výskytu vzduchové rezonance v rámci funkční šířky pásma reproduktoru.

Vynález se dále týká reproduktoru ve tvaru panelu, obsahujícího shora uvedený mnohovidový radiační prvek.

Dosavadní stav techniky

V patentovém spise US 3 247 925 je popisován nízkofrekvenční reproduktor ve tvaru panelu, který pracuje prostřednictvím buzení ohybových vln v lehkém tuhém panelu, který zůstává v podstatě stacionární, avšak pro ohybové vlny. Takové radiační panely mohou sestávat z vrstvených kompozitů s voštinovými nebo obdobně tvarovanými buněčnými jádry.

K akustickému zkreslení může u reproduktorů ve tvaru panelu docházet tehdy, když se vyskytne vzduchová rezonance v jádru panelu. Patentová přihláška PCT/GB 91/01 262 popisuje, jak může být tato forma akustického zkreslení zredukována tím, že se zajistí, aby frekvence, na které se první akustická rezonance objeví v rámci jádra panelu, byla vyšší, než funkční horní frekvenční mez reproduktoru.

Tato frekvence ýJreje funkcí rychlosti c zvuku ve vzduchu a hloubky d panelu, což je vyjádřeno následujícím vztahem:

ýcore ^— c/2d.

Tento výraz stanovuje hloubku d panelového jádra v závislosti na požadované funkční frekvenční šířce pásma reproduktoru, přičemž požadovaná funkční horní frekvenční rnez/_max reproduktoru je nepřímo úměrná hloubce d panelu.

Je možno prokázat, že druhá hladina akustického zkreslení se vyskytuje u reproduktorů ve tvaru panelu při určitých frekvencích v rámci panelu, kdy se lokalizovaná rezonance vyskytuje v obalu bezprostředně nad jednotlivými jádrovými buňkami. Účinkem této lokalizované obalové rezonance je snížení efektivní ohybové tuhosti panelového reproduktoru a v důsledku toho i radiační účinnosti panelu.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je rezonanční mnohovidový radiační prvek pro reproduktor ve tvaru panelu, kterýžto prvek má dva obaly a buněčné jádro, přičemž pro velikost Z_cen buňky platí

nh í E ) \ kde /nax je funkční horní frekvenční mez, h je tloušťka obalu,

E je modul pružnosti ve smyku, γ je Poissonův poměr, p je hustota materiálu.

Je možno prokázat, že první rezonanční frekvence pro jednotlivý obal může být stanovena porovnáním ohybové vlnové délky obalu s dvojnásobkem buněčné velikosti jádra. Takže pro ohybovou tuhost B^m, hmotnost m_sk_in na jednotku plochy a velikost l_ceu buňky může být první rezonanční frekvenceobalu definována vztahem

Pro izotropický obal o tloušťce h s modulem E pružnosti ve smyku, Poissonovým poměrem ya hustotou p materiálu, tedy dostaneme

J skm

Takže zvolíme-li velkost buněčného jádra tak, aby bylo zajištěno, že frekvence jjm je větší, než funkční horní frekvenční rnez/_mm: reproduktoru, je rezonanční účinek podstatně snížen.

Opětovnou úpravou shora uvedené rovnice (1) a s ohledem na funkční horní frekvenční mez reproduktoru ve tvaru panelu je možno vhodnou velikost l_ceu buňky stanovit z rovnice

	(	y
	E

^⁴/maxl3p(l-r²)>

(2)

Snížením velikosti buňky tak lze docílit zlepšené kvality zvuku zvolením první vzduchové rezonanční frekvence obalu mimo funkční šířku pásma reproduktoru. Jelikož je tato frekvence nepřímo úměrná druhé mocnině velikosti buňky, lze výrazného zlepšení docílit již s malými změnami velikosti buňky.

V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut reproduktor ve tvaru panelu, obsahující mnohovidový radiační prvek, montážní prostředky, které nesou radiační prvek nebo jej připevňují k nosnému tělesu volným netlumeným způsobem, a elektromechanické poháněči prostředky, připojené k radiačnímu prvku, které slouží pro buzení mnohovidové rezonance v radiačním panelu v závislosti na elektrickém příkonu v rozsahu funkčního frekvenčního pásma reproduktoru, přičemž mnohovidovým radiačním prvkem je rezonanční mnohovidový radiační prvek pro reproduktor ve tvaru panelu, kterýžto prvek má dva obaly a buněčné jádro, přičemž pro velikost l_ceu buňky platí

kde f_max je funkční horní frekvenční mez, h je tloušťka obalu,

E je modul pružnosti ve smyku, γ je Poissonův poměr, p je hustota materiálu.

Předmětný reproduktor může být s výhodou rovněž charakterizován tím, že žádný rovinný rozměr radiačního prvku není menší, než polovina ohybové vlnové délky při nejnižší funkční frekvenční mezí reproduktoru.

Přestože je při popisování radiačního prvku a reproduktoru podle tohoto vynálezu používáno výrazu „reproduktor jako vhodného názvosloví, je zcela pochopitelné, že to nelze považovat za jakékoliv omezení dejme tomu pouze na hi-fi reproduktory. Předmět tohoto vynálezu je naopak uplatnitelný v širokém rozmezí velikostí reproduktorů od těch nejmenších až po ty obzvláště veliké, určené pro použití například u velkorozměrových veřejných adresových systémů.

Příklady provedení vynálezu

Příslušné panelové jádro podle tohoto vynálezu bude nyní v dalším popsáno formou jeho příkladného provedení s odkazem na panelové jádro, sestávající z hliníkového čtvercového obalu o velikosti 0,5 m x 0,5 m z hliníkového voštinového jádrového kompozitu.

Hloubka jádra je 0,02 m a tloušťka každého obaluje 0,003 m. Pro hliník je velikost modulu pružnosti ve smyku E ~ 7 x 10¹⁰, hustota materiálu p = 2700 a Poissonův poměr γ = 0,3 (mks jednotek), takže velikost se přibližně rovná 3081,7 m/s. Za předpokladu, že požadovaná horní frekvenční mez je 28 kHz, a při uplatnění shora uvedené rovnice (2), je pak maximální požadovaná velikost l_cdi buňky přibližně 0,016 m.

Claims (3)

1. Rezonanční mnohovidový radiační prvek pro reproduktor ve tvaru panelu, kterýžto prvek má dva obaly a buněčné jádro, vyznačující se tím, že pro velikost l_ceu buňky platí kde f_max je funkční horní frekvenční mez, h je tloušťka obalu,

E je modul pružnosti ve smyku, γ je Poissonův poměr, p je hustota materiálu.

2. Reproduktor ve tvaru panelu, obsahující mnohovidový radiační prvek, montážní prostředky, které nesou radiační prvek nebo jej připevňují k nosnému tělesu volným netlumeným způsobem, a elektromechanické poháněči prostředky, připojené k radiačnímu prvku, které slouží pro buzení mnohovidové rezonance v radiačním panelu v závislosti na elektrickém příkonu v rozsahu funkčního frekvenčního pásma reproduktoru, vyznačující se tím, že mnohovidovým radiačním prvkem je rezonanční mnohovidový radiační prvek pro reproduktor ve tvaru panelu, kterýžto prvek má dva obaly a buněčné jádro, přičemž pro velikost l_ceU buňky platí kde f_max je funkční horní frekvenční mez, h je tloušťka obalu,

E je modul pružnosti ve smyku, γ je Poissonův poměr, p je hustota materiálu.

3. Reproduktor ve tvaru panelu podle nároku 2, vyznačující se tím, že žádný rovinný rozměr radiačního prvku není menší, než polovina ohybové vlnové délky při nejnižší funkční frekvenční mezi reproduktoru.