DK9200119U3 - Akustisk "low pass" filter til højtaler - Google Patents

Description

i DK 92 00119 U3

Opfindelsen angår et delefilter til højtaler der udelukkende er af akustisk art. En akustisk art således at der er tale om et "Low pass" filter(der kan kalibreres i forhold til et givent "high pass" filter og en kalibrering der kan foretages enten af et horn med afsluttende lydspalte på hver side af højtaler-menbranen eller med et horn med afsluttende lydspalte.på den ene side og et rum med lydspalte på den anden side af menbranen der kan kombineres med et givent lyddæmpende materiale for øget virkning.

Filterets ønskede virkning er at både højtalerenhedens forside-udstråling og bagsideudstråling er afstemt således at de lydtoner der kommer ud af højtaleren er "low pass" eller de dybere liggende toner indenfor det hørbare frekvensområde.

Ved de kendte måder at opnå et "low pass" filter anvender man en induktionsspole der rent elektrisk hindrer de høje frekvenser i at komme frem. Hvor meget af de højere frekvenser der ønskes frembragt afgøres dels af de antal viklinger en given luftspole består af ( desto flere viklinger desto højere induktion) og dels af en spole med et givent kernemateriale (jern, ferrit m.m.) hvor både spolens antal viklinger og ker-nematrialet har indflydelse på spolens induktionskraft og dermed indflydelse på hvor "low pass" filterets knækfrekvens ligger

Ulemperne ved disse to ovenstående omtalte måder at opnå "low pass" filtrering er fleresidig.

For det første indfører spolen en uønkset modstand (også

Q

kaldet parasitmodstand) imellem forstærker og højtalerenhedens svingspole der dels forårsager et uønsket energitab hvorved der skal afsættes en højere effekt i højtaleren for 2 DK 92 00119 U3 en given lydhøjde og dels tilføjer filterspolen en ringningseffekt og resonanseffekt, en ringningseffekt og resonanseffekt der har den altafgørende ulempe at de indfører en træghed i forhold til højtalrens stop og start bevægelser (kaldet impulssvar) i forhold til det tilførte elektriske spændings og strømsignal fra forstærkeren.

Yderligere indsætter spolen med kernemateriale en såkaldt "skyggeeffekt" der skabes af kernematerialets hysteresekurve der altid bidrager med en impulstræghed der også har en uheldig indvirkning på højtalerens impulssvar.

De ovenstående ulemper kan dedekteres for det trænede øre som kompression af højtalerenhedens faktiske dynamiske fungeren (ofte med 6 db) en kompression der stiger i takt med den tilførte forstærker effekt. Yderligere kan ulemperne opregnes som deltaljetab, tunghed i bassen, tilført grovkornethed m.m.

Igennem det akustiske "lov pass" filter kan man omgå disse ovenstående ulemper ved den elektriske "lov pass" filter.

Som tidligere omtalt kan det akustiske "lov pass" filter opnås på to principielle hovedmåder, dels gennem to identiske horn med afsluttende lydspalte (også kaldet horn med afsluttende port)og dels gennem et horn med afsluttende port på den ene side af højtalermenbranen og på den anden side et rum med en lydspalte kombineret med dæmpemateriale.

I praksis kan man udforme de to ovenstående hovedmåder på utallige måder uden at det ændrer de to principielle hovedmåder faktiske funktionsprincip.

Jeg vil i det næste give e"k rids af disse to måder ved hjælp af figurer.

3 DK 92 00119U3

Ved hjælp af figur 1 kan man aflæse følgende: Denne figur skal forestille to horn på hver side af højtaler menbranen(a)

De to horn (b) og (c) forløber i en tragt angivet af den stibiede linie. En tragt der tvinger lyden ud til en spalte (d) hvorigennem lyden presses. I denne opstilling fungerer spalten dels som en 10% forlængelse af et givent horn og dels fungerer spalten i kombination med horntragten som en lydfordeler der hindrer høje toner i at komme ud fra kabinettet.

Selve hornets ovenstående funktionsmåde er velkendt under det der kaldes Voigt hornet, men ikke i en opstilling hvor hornet placeres på hver side af menbranen således at hele kabinetet (de to horn på hver side af menbranen) hindrer at høje toner kommer ud fra kabinettet. På denne måde skabes et"Low pass" filter der kan kombineres med et givent "high pass" filter. Selve "Low pass" filtrets knækfrekvens af-gøres af spaltens areal i kombination med selve horntragtens længde og volume.

I figur 2 vises sammme horntype som beskrevet i figur 1_, men i kombination med at der på den anden side er placeret et rum med en spalte (a). Dette rum med spalte kan man bringe til at fungere på den måde at spaltens areal kan dimensioneres således at den ligesom hornet på den anden side af menbranen fungerer som et "Low pass" filter. Men på grund af at dette system har et mindre volume er det nødvendigt at kombinere systemet med et givent dæmpemateriale for at opnå samme filtereffekt som angivet af figur _1.

Det ovenstående system der skal erstatte figur 1_ pladskrævende /volumekrævende funktionsmåde kan designes på mange forskellige måder i praksis. Et par eksempler er givet ved hjælp af figur _3 og 4^0^- ·

Claims (1)

1. 4DK 92 00119 U3 "Low pass" filter af en art den enten består af to identiske horn med afsluttende lydspalte eller port (figur 1) på hver side af højtalermenbranen således at der ikke slipper høje toner ud fra menbranen over en given knækfrekvens der kan blive nærmere determineret af lydspaltens (d) areal i forhold til horntragtens længde og volume og dels et system (figur 2) der består af et horn med afsluttende lydspalte på den ene side af højtalermenbranen og på den anden side et rum med lydspalte hvor lydspaltens areal eller lydspaltens gennemstrømningsvillighed afgør "Low pass" filtrets knækfrekvens. Lydspaltens areal eller gennemstrømningsvillighed eller træghed i forhold til høje toners mulighed for at passere kan designes på forskellige måder (eksempler gives i