EA000858B1 - Inertial vibration transducers - Google Patents

Inertial vibration transducers Download PDF

Info

Publication number
EA000858B1
EA000858B1 EA199800254A EA199800254A EA000858B1 EA 000858 B1 EA000858 B1 EA 000858B1 EA 199800254 A EA199800254 A EA 199800254A EA 199800254 A EA199800254 A EA 199800254A EA 000858 B1 EA000858 B1 EA 000858B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
panel
bender
acoustic
acoustic radiator
transducer
Prior art date
Application number
EA199800254A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA199800254A1 (en
Inventor
Генри Азима
Мартин Колломз
Нейл Харрис
Original Assignee
Нью Трэнсдьюсерз Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB9517918.0A external-priority patent/GB9517918D0/en
Priority claimed from GBGB9522281.6A external-priority patent/GB9522281D0/en
Priority claimed from GBGB9606836.6A external-priority patent/GB9606836D0/en
Application filed by Нью Трэнсдьюсерз Лимитед filed Critical Нью Трэнсдьюсерз Лимитед
Publication of EA199800254A1 publication Critical patent/EA199800254A1/en
Publication of EA000858B1 publication Critical patent/EA000858B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms
    • H04R7/045Plane diaphragms using the distributed mode principle, i.e. whereby the acoustic radiation is emanated from uniformly distributed free bending wave vibration induced in a stiff panel and not from pistonic motion
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers

Abstract

1. An inertial vibration transducer (9) for exciting bending waves in an acoustic radiator, characterized in that comprising a plate-like piezo-electric bender and a mass arranged along the periphery of the bender and secured to the bender centrally for rigid fixing the bender to the acoustic radiator of a distributed mode, the arrangement being such that a substantial part of the bender is spaced from the acoustic radiator for movement relative thereto. 2. A transducer according to claim 1, characterized in that the mounting means for rigid fixing the piezo-electric bender to the acoustic radiator is a lightweight rigid member. 3. A transducer according to claim 1 or 2, characterized in that comprises a dome-like housing arranged above the piazi-electric bender and rigidy fixed to the acoustic radiator. 4. A loudspeaker having an acoustic radiator, characterized in that comprises a transducer according to any one of the preceding claims.

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к преобразователям, а точнее к преобразователям колебаний для громкоговорителей, содержащих панелеобразные акустические излучательные элементы.The invention relates to transducers, and more specifically to oscillation transducers for loudspeakers containing panel-shaped acoustic emitting elements.

Предшествующий уровень техникиState of the art

В патенте Великобритании GB-A-2262861 предложен панелеобразный громкоговоритель, содержащий:GB-A-2262861 proposes a panel-shaped loudspeaker comprising:

резонансный многорежимный излучательный элемент, представляющий собой единую многослойную панель, образованную из двух поверхностных слоев материала с промежуточным сердечником в виде поперечной ячеистой структуры, при этом панель такова, что она имеет отношение жесткости (В) изгиба во всех направлениях к кубической степени массы панели на единицу площади поверхности (μ), составляющее по меньшей мере 10;a resonant multi-mode radiating element, which is a single multilayer panel formed of two surface layers of material with an intermediate core in the form of a transverse cellular structure, the panel being such that it has a bending stiffness ratio (B) in all directions to the cubic degree of the panel mass per unit a surface area (μ) of at least 10;

монтажное средство, которое удерживает панель или свободно крепит ее к несущему корпусу без демпфирования; электромеханическое средство возбуждения, подсоединенное к панели, которое служит для возбуждения многорежимного резонанса в излучательной панели в ответ на электромагнитный входной сигнал в пределах полосы рабочих частот громкоговорителя.mounting hardware that holds the panel or loosely mounts it to the chassis without damping; electromechanical excitation means connected to the panel, which serves to excite multi-mode resonance in the radiating panel in response to an electromagnetic input signal within the operating frequency band of the speaker.

В патенте Франции FP-A-2569931 на имя SAWAFUJI раскрыты пьезоэлектрический вибратор и громкоговоритель, содержащий пьезопластину, нагруженную массой, расположенной вблизи от ее центра тяжести и подсоединенной к диафрагме громкоговорителя, подвергаемой колебаниям, посредством периферии пьезопластины.French patent FP-A-2569931 in the name SAWAFUJI discloses a piezoelectric vibrator and loudspeaker comprising a piezoelectric plate loaded with a mass located close to its center of gravity and connected to the diaphragm of the loudspeaker subjected to vibrations through the periphery of the piezo-plate.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В вариантах осуществления настоящего изобретения используются элементы такого типа и с такими конструкцией и конфигурацией, которые в общем и/или специально могут быть получены посредством воплощения идей нашей одновременно рассматриваемой международной заявки РСТ № WO 97/09842 с той же самой датой подачи. При этом такие элементы обладают способностью выдерживать и распространять входную энергию колебаний посредством изгиба волн в рабочей зоне (зонах), проходящей поперечно толщине, часто, но необязательно, к краям элемента (элементов); им придается конфигурация с анизотропией или без анизотропии жесткости изгиба, чтобы компоненты колебаний в режиме резонанса распределялись по упомянутой зоне (по зонам) для благоприятной акустической связи с окружающим воздухом, при этом в упомянутой зоне имеются заданные предпочтительные места размещения или местоположения преобразовательного средства, в частности, его операционно активной или подвижной части (частей), эффективной в отношении акустической вибрационной активности в упомянутой зоне (зонах), и сигналов, обычно электрических, соответствующих акустическому содержанию такой вибрационной активности. В одновременно рассматриваемой международной публикации № WO 97/09842 с той же самой датой подачи говорится об использовании таких элементов в «пассивных» акустических устройствах без преобразовательных средств, например, для реверберации или для акустической фильтрации, либо для акустического «выражения» в пространстве или помещении, и в «активных» акустических устройствах с преобразовательными средствами, например, в имеющих необычайно широкий диапазон источниках звука или громкоговорителях, когда происходит подача входных сигналов, преобразуемых в звук, или в микрофонах при воздействии звука, преобразуемого в другие сигналы.Embodiments of the present invention utilize elements of this type and with such construction and configuration that can be generally and / or specifically obtained by embodying the ideas of our simultaneously pending international application PCT No. WO 97/09842 with the same filing date. Moreover, such elements have the ability to withstand and distribute the input vibrational energy through the bending of waves in the working area (s), which is transverse to the thickness, often, but not necessarily, to the edges of the element (s); they are configured with anisotropy or without anisotropy of bending stiffness so that the vibration components in the resonance mode are distributed over said zone (s) for favorable acoustic coupling with ambient air, while said zone has predetermined preferred locations or locations of the conversion means, in particular , its operationally active or moving part (s), effective with respect to acoustic vibrational activity in said zone (s), and signals, usually electric physical, corresponding to the acoustic content of such vibrational activity. In the simultaneously considered international publication No. WO 97/09842 with the same filing date, it is said about the use of such elements in “passive” acoustic devices without converting means, for example, for reverb or for acoustic filtration, or for acoustic “expression” in space or in a room , and in “active” acoustic devices with converting means, for example, in an unusually wide range of sound sources or loudspeakers, when the input signals are input, converted to sound, or in microphones when exposed to sound that is converted to other signals.

Это изобретение, в частности, касается активных акустических устройств в виде громкоговорителей.This invention, in particular, relates to active acoustic devices in the form of speakers.

Вышеупомянутые элементы здесь называются акустическими излучателями с распределенным типом колебаний и отличаются тем же, что и в вышеупомянутой РСТ заявке и/или иным образом, если в данном случае это специально предусмотрено.The above-mentioned elements are called acoustic emitters with a distributed type of oscillation and differ in the same way as in the aforementioned PCT application and / or otherwise, if in this case it is specifically provided.

Изобретение представляет собой инерционный преобразователь колебаний для возбуждения элемента, обладающего способностью выдерживать и распространять входную энергию колебаний посредством изгиба волн по меньшей мере в одной рабочей зоне, проходящей поперечно толщине, с тем, чтобы компоненты колебаний в режиме резонанса распределялись по упомянутой по меньшей мере одной зоне, при наличии заданных периферийных мест размещения или местоположений в пределах упомянутой зоны для преобразовательного средства, и наличии преобразователя, установленного на упомянутом элементе в одном из упомянутых мест размещения или местоположений для вызова колебаний элемента, чтобы обеспечить его резонанс, с формированием акустического излучателя, который в режиме резонанса создает акустический выходной сигнал, при этом преобразователь имеет пластинчатое пьезоэлектрическое средство изгиба, средство, расположенное по центру пластинчатого изгибающего средства, предназначенное для крепления изгибающего средства на элементе, подвергаемом колебаниям, причём устройство таково, что значительная часть изгибающего средства отстоит от элемента для перемещения относительно него, а к периферии изгибающего средства прикреплена масса. Монтажное средство может представлять собой легкий жесткий элемент. Пьезоэлектрическое изгибающее средство может иметь кристаллическую форму. Согласно другому аспекту изобретения оно может представлять собой громкоговоритель, отличающийся наличием элемента, обладающего способностью выдерживать и распространять входную энергию колебаний посредством волн изгиба по меньшей мере в одной рабочей зоне, проходящей поперечно толщине, с тем, чтобы компоненты колебаний в режиме резонанса распределялись по упомянутой по меньшей мере одной зоне, при наличии заданных периферийных мест размещения или местоположений в пределах упомянутой зоны для преобразовательного средства, и при наличии описанного выше преобразователя, установленного на упомянутом элементе в одном из упомянутых мест размещения или местоположений для колебаний элемента, чтобы обеспечить его резонанс, с формированием акустического излучателя, который в режиме резонанса создаст акустический выходной сигнал.The invention is an inertial vibration transducer for exciting an element having the ability to withstand and propagate the input vibrational energy by bending waves in at least one working zone extending transversely to the thickness so that the vibration components in the resonance mode are distributed over said at least one zone , in the presence of predetermined peripheral placements or locations within the said zone for the conversion means, and the presence of the converter, mounted on the said element in one of the mentioned locations or locations to cause oscillations of the element to ensure its resonance, with the formation of an acoustic emitter, which in resonance mode produces an acoustic output signal, the transducer has a plate piezoelectric means of bending, the tool located in the center plate bending means for mounting bending means on the element subjected to vibrations, and the device is such that itelnaya portion bending means is spaced from the member for movement relative thereto, and the periphery of the bending means attached mass. The mounting means may be a lightweight rigid element. The piezoelectric bending agent may have a crystalline shape. According to another aspect of the invention, it can be a loudspeaker characterized by the presence of an element capable of withstanding and distributing the input vibrational energy by means of bending waves in at least one working zone extending transversely to the thickness so that the vibrational components in the resonance mode are distributed according to at least one zone, in the presence of predetermined peripheral locations or locations within the said zone for the conversion means, and when Ichii above described transducer mounted on said member at one of said locations or placements for the oscillation element to ensure its resonance to form acoustic radiator, which creates the acoustic resonance mode output signal.

Краткое описание фигурBrief Description of the Figures

Изобретение поясняется посредством примера, схематически представленного на прилагаемых чертежах, на которых на фиг. 1 представлена схема, показывающая громкоговоритель с распределённым типом колебаний, который описан и заявлен в нашей одновременно рассматриваемой международной публикации WO 97/09842;The invention is illustrated by way of example, schematically represented in the accompanying drawings, in which in FIG. 1 is a diagram showing a loudspeaker with a distributed type of oscillation, which is described and claimed in our simultaneously considered international publication WO 97/09842;

на фиг. 2а представлено частичное сечение по линии А-А на фиг. 1;in FIG. 2a is a partial sectional view taken along line AA in FIG. one;

на фиг. 2b представлен увеличенный вид в поперечном сечении излучателя с распределенным типом колебаний, такого вида, который показан на фиг. 2а, причём представлены две альтернативных конструкции;in FIG. 2b is an enlarged cross-sectional view of a distributed-mode emitter, of the kind shown in FIG. 2a, with two alternative designs being presented;

на фиг. 3 представлена схема варианта осуществления преобразователя.in FIG. 3 is a diagram of an embodiment of a converter.

Наилучшие варианты осуществления изобретенияBEST MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Если обратиться к фиг. 1, то на ней показан панелеобразный громкоговоритель 81 такого типа, который описан и заявлен в нашей одновременно рассматриваемой международной публикации WO 97/09842 с той же самой датой, содержащий прямоугольную раму 1, несущую упругую подвеску 3 вокруг ее внутренней периферии, которая удерживает панель 2 звукового излучения с распределенным типом колебаний. Преобразователь 9, например, такой, который подробно описан в наших одновременно рассматриваемых международных публикациях WO 97/09859, WO 97/09861, WO 97/09858 с той же самой датой, целиком и полностью установлен на панели 2 или в ней в заданном месте, определяемом размерами X и Y, причем положение этого места вычисляется так, как описано в нашей одновременно рассматриваемой международной публикации WO 97/09842 с той же самой датой, с тем, чтобы возбудить изгибающие волны в панели, обуславливающие резонанс панели для излучения акустического выходного сигнала.Referring to FIG. 1, it shows a panel-shaped loudspeaker 81 of the type described and claimed in our simultaneously pending international publication WO 97/09842 with the same date, comprising a rectangular frame 1 supporting an elastic suspension 3 around its inner periphery that holds the panel 2 sound radiation with a distributed type of oscillation. A converter 9, for example, one that is described in detail in our simultaneously considered international publications WO 97/09859, WO 97/09861, WO 97/09858 with the same date, is completely and completely installed on panel 2 or in it in a given place, determined by the dimensions of X and Y, the position of this place being calculated as described in our simultaneously considered international publication WO 97/09842 with the same date, in order to excite bending waves in the panel, causing the panel to resonate to emit an acoustic output signal.

Преобразователь 9 приводится в действие усилителем 1 0 сигналов, например, усилителем звуковой частоты, соединенным с преобразователем посредством проводников 28. Загрузка усилителя и требования в отношении мощности могут быть вполне нормальными, подобно обычным акустическим системам диффузорного типа, при этом чувствительность составляет порядка 86-88 дБ/Вт в условиях нагружения в помещении. Полное сопротивление нагрузки усилителя преимущественно составляет 6 ом, а мощность управления составляет 20-80 Вт. Если сердечник панели и/или ее поверхностные слои выполнены из металла, они могут быть изготовлены таким образом, чтобы действовать в качестве теплоотвода от преобразователя, с тем, чтобы отводить тепло от обмотки двигателя преобразователя и таким образом улучшить управление мощностью.The transducer 9 is driven by an amplifier 0 0 0 signals, for example, an audio frequency amplifier connected to the transducer by means of conductors 28. The amplifier loading and power requirements can be quite normal, like usual diffuser-type speakers, with a sensitivity of about 86-88 dB / W under loading conditions indoors. The total load resistance of the amplifier is mainly 6 ohms, and the control power is 20-80 watts. If the core of the panel and / or its surface layers are made of metal, they can be made so as to act as a heat sink from the converter so as to remove heat from the motor winding of the converter and thereby improve power control.

На фиг. 2а и 2b представлены частичные типичные поперечные сечения громкоговорителя (81) согласно фиг. 1. На фиг. 2а показано, что рама 1 , подвеска 3 и панель 2 соединены друг с другом посредством соответствующих клеевых соединений 20. Приемлемые материалы для рамы включают в себя легкую окантовку, например, окантовку для картин из металла, полученного выдавливанием, например, из алюминиевого сплава или пластика. Приемлемые материалы подвески включают в себя упругие материалы, такие, как пенорезина или пенопласт. Приемлемыми клеящими материалами для соединений 20 являются эпоксидные, акриловые и цианоакрилатные и т. д. клеящие материалы.In FIG. 2a and 2b show partial typical cross-sections of a speaker (81) according to FIG. 1. In FIG. 2 a shows that frame 1, suspension 3 and panel 2 are connected to each other by means of corresponding adhesive joints 20. Suitable materials for the frame include light edging, for example, edging for paintings made of extruded metal, for example, aluminum alloy or plastic . Acceptable suspension materials include resilient materials such as foam rubber or foam. Suitable adhesives for compounds 20 are epoxy, acrylic and cyanoacrylate, etc. adhesive materials.

На фиг. 2b в увеличенном масштабе показано, что панель 2 представляет собой жесткую и легкую панель, имеющую сердечник 22, например, из жесткого пенопласта 97, такого как поливинилхлорид с поперечными связями, или из ячеистой матрицы 98, т.е. сотовой матрицы из металлической фольги, пластика или тому подобного материала с ячейками, проходящими поперечно плоскости панели и охваченными противоположными поверхностными слоями 21 , например, из бумаги, картона, пластика или из металлической фольги, либо металлического листа. Если поверхностные слои выполнены из пластика, они могут быть усилены волокнами, например, из углерода, стекла, Кевлара (RTM) или подобного им материала способом, который сам по себе хорошо известен, с тем, чтобы увеличить их модуль упругости.In FIG. 2b shows on an enlarged scale that panel 2 is a rigid and lightweight panel having a core 22, for example of rigid foam 97, such as cross-linked polyvinyl chloride, or of a cellular matrix 98, i.e. a honeycomb matrix made of metal foil, plastic or the like, with cells extending transversely to the plane of the panel and covered by opposing surface layers 21, for example, of paper, cardboard, plastic or metal foil, or a metal sheet. If the surface layers are made of plastic, they can be reinforced with fibers, for example, carbon, glass, Kevlar (RTM) or a similar material in a manner that is well known per se in order to increase their elastic modulus.

Таким образом, рассматриваемые материалы, поверхностного слоя и упрочняющие материалы включают в себя углерод, стекло, Кевлар (RTM), Номекс (RTM), то есть арамидные и т.д. волокна в различных слоях и тканях, а также бумагу, связанный бумажный слоистый материал, меламин и различные синтетические пластиковые пленки с высоким модулем упругости, такие как Майлар (RTM), Каптан (RTM), поликарбонат, фенопласт, полиэфир или взаимосвязанные с ним пластики, усиленные волокном и т. д., и металлический лист или фольгу. Исследование показателя Vectra жидкокристалличе5 ских полимерных термопластиков показывает, что они могут оказаться пригодными для формовки посредством литья под давлением с получением сверхтонких поверхностных слоев или оболочек небольшого размера, скажем, диаметром примерно до 30 см. Этот материал сам по себе формирует ориентированную кристаллическую структуру в направлении введения, с предпочтительной ориентацией для хорошего распространения утроенной энергии от точки возбуждения к периметру панели.Thus, the materials under consideration, the surface layer and the reinforcing materials include carbon, glass, Kevlar (RTM), Nomex (RTM), i.e. aramid, etc. fibers in various layers and fabrics, as well as paper, bound paper laminate, melamine and various synthetic plastic films with a high modulus of elasticity, such as Mylar (RTM), Kaptan (RTM), polycarbonate, phenolic, polyester or related plastics, reinforced with fiber, etc., and a metal sheet or foil. A study of the Vectra index of liquid crystal polymer thermoplastics shows that they may be suitable for molding by injection molding to obtain ultra-thin surface layers or shells of small size, say, up to about 30 cm in diameter. This material itself forms an oriented crystal structure in the direction of introduction , with a preferred orientation for a good distribution of triple energy from the point of excitation to the perimeter of the panel.

Кроме того, такая формовка этого и других термопластиков позволяет формовочному инструменту передавать расположение и характерные особенности, например, канавки и кольца, для точного размещения деталей преобразователя, например, обмотки двигателя и магнитной подвески. Подсчитано, что при несколько более слабых материалах сердечника было бы предпочтительно местами увеличить толщину поверхностного слоя, например, в определенной зоне или кольцевом пространстве до 150% диаметра преобразователя, с тем, чтобы усилить эту зону и полезным образом связать энергию колебаний с панелью. С помощью этих средств в случае более мягких вспененных материалов высокочастотная характеристика будет улучшена.In addition, this molding of this and other thermoplastics allows the molding tool to convey the location and characteristics, for example, grooves and rings, for the precise placement of transducer parts, for example, motor windings and magnetic suspensions. It is estimated that with somewhat weaker core materials, it would be preferable to increase the thickness of the surface layer in places, for example, in a certain zone or annular space, up to 150% of the transducer diameter, in order to strengthen this zone and to relate vibration energy to the panel in a useful way. With these means, in the case of softer foams, the high-frequency response will be improved.

Рассматриваемые материалы слоя сердечника включают в себя изготовленные ячеистые структуры или рифления из листов или фольги, выполненных из алюминиевого сплава или из Кевлара (RTM), Номекса (РТМ), гладкой или документальной бумаги и различных синтетических пластиковых пленок, а также из вспененных пластиков или пенопласта, либо из целлюлозных материалов и даже из аэрогелевых металлов с приемлемо низкой плотностью. Некоторые приемлемые материалы слоя сердечника эффективно демонстрируют приемлемое самообразование поверхностного слоя при их изготовлении и/или, иначе говоря, обладают достаточной присущей им жесткостью для использования без слоистой структуры между поверхностными слоями. Известен обладающий высокими эксплуатационными свойствами ячеистый материал сердечника, имеющий торговое наименование «Rohacell», который может быть пригоден в качестве излучательной панели и который не имеет поверхностных слоев. В практическом отношении задача заключается в обеспечении предельных легкости и жесткости, приемлемых для получения конкретного результата, особенно включающего в себя оптимизацию благоприятных факторов, обеспечиваемых поверхностными слоями и сердечником, и переходами между ними.The core layer materials considered include fabricated meshes or corrugations of sheets or foils made of aluminum alloy or Kevlar (RTM), Nomex (RTM), smooth or document paper and various synthetic plastic films, as well as foamed plastics or foam or from cellulosic materials and even from airgel metals with an acceptably low density. Some acceptable core layer materials effectively demonstrate acceptable self-formation of the surface layer during their manufacture and / or, in other words, have sufficient inherent rigidity for use without a layered structure between the surface layers. Known for its high performance properties is a cellular core material having the trade name "Rohacell", which may be suitable as a radiation panel and which has no surface layers. In practical terms, the task is to provide the utmost lightness and rigidity acceptable to obtain a specific result, especially including optimization of favorable factors provided by the surface layers and the core, and the transitions between them.

В некоторых из предпочтительных композиций для панели используются поверхностные слои из металлов и металлических сплавов или, как вариант, упрочнение из углеродного волокна, как те, так и другие, а также конструкции со сплавом Аэрогель или сердечником с металлической ячеистой структурой, будут обладать существенным свойством в отношении экранирования радиочастот, что было бы весьма важно в некоторых случаях использования при электромагнитной совместимости. Обычной панели или громкоговорителю диффузорного типа не свойственна способность экранирования при электромагнитной совместимости.In some of the preferred compositions for the panel, surface layers of metals and metal alloys are used, or, alternatively, carbon fiber hardening, both of them, as well as designs with an Airgel alloy or a core with a metal cellular structure, will have a significant property in regarding shielding of radio frequencies, which would be very important in some cases of use in electromagnetic compatibility. A conventional panel or loudspeaker of a diffuser type is not characterized by the ability of shielding with electromagnetic compatibility.

Помимо предпочтительной формы пьезоэлектродинамических преобразователей, они имеют незначительное электромагнитное излучение или магнитные поля рассеяния. Обычные громкоговорители имеют значительные магнитные поля, протяженность которых доходит до 1 м, если не предприняты специальные компенсационные контрмеры.In addition to the preferred shape of the piezoelectrodynamic transducers, they have negligible electromagnetic radiation or magnetic scattering fields. Conventional loudspeakers have significant magnetic fields, the length of which reaches 1 m, unless special compensation countermeasures are taken.

Если в определенном случае важно сохранить экранирование, то может быть выполнено соединение с электропроводными частями соответствующей панели (DML) громкоговорителя с распределенным режимом или с электропроводной пеной, либо подобная поверхность раздела может быть использована для монтажа краев.If it is important to preserve the shielding in a particular case, then it can be connected to the electrically conductive parts of the corresponding panel (DML) of the speaker with distributed mode or electrically conductive foam, or a similar interface can be used to mount the edges.

Подвеска 3 может демпфировать края панели 2 для предотвращения чрезмерного перемещения ее краев. Кроме того, либо в качестве варианта, может быть применено дополнительное демпфирование, например, в виде накладок, связанных с панелью в выбранных местах для демпфирования чрезмерного перемещения, с тем, чтобы обеспечить равномерное распределение резонанса по панели. Накладки могут быть выполнены из материала на основе битума, который, как правило, используют в обычных корпусах громкоговорителей, либо он может представлять собой упругий или жесткий полимерный листовой материал. Некоторые материалы, особенно бумага или картон, и некоторые сердечники могут быть самодемпфирующими. Если желательно, то демпфирование в конструкциях панели может быть усилено посредством применения адгезионных веществ, которые при отверждении становятся упругими, а не жесткими.Suspension 3 may dampen the edges of panel 2 to prevent excessive movement of its edges. In addition, or alternatively, additional damping can be applied, for example, in the form of overlays associated with the panel at selected locations to dampen excessive movement in order to ensure uniform distribution of resonance across the panel. The pads can be made of a material based on bitumen, which is usually used in conventional speaker housings, or it can be an elastic or rigid polymeric sheet material. Some materials, especially paper or cardboard, and some cores can be self-damping. If desired, the damping in the panel structures can be enhanced by the use of adhesive substances that, when cured, become resilient rather than rigid.

Упомянутое эффективное избирательное демпфирование предполагает определенное применение к панели, включая листовой материал тех средств, которые постоянно связаны с ней. Края и углы могут быть особенно важны для преобладающих и в меньшей степени распространяемых низкочастотных режимов колебаний панели. Фиксация демпфирующего средства по краям может быть полезна для того, чтобы панель совместно с ее упомянутым листовым материалом была полностью обрамлена, хотя углы часто могут быть относительно свободными, скажем, в случае желаемого расширения диапазона для работы на более низких частотах. Крепление может быть осуществлено посредством клеящих или самоклеящихся мате7 риалов. Другие формы полезного демпфирования/ особенно в отношении более тонких эффектов и/или средних и более высоких частот, могут быть обеспечены посредством соответствующей массы или масс, прикрепленных к листовому материалу в заданных эффективных средних локальных местах упомянутой зоны.Mentioned effective selective damping involves a certain application to the panel, including sheet material of those means that are constantly associated with it. Edges and corners can be especially important for the prevailing and to a lesser extent propagated low-frequency modes of vibration of the panel. Fixing the damping means at the edges can be useful so that the panel together with its aforementioned sheet material is completely framed, although the corners can often be relatively free, say, in the case of a desired extension of the range for operation at lower frequencies. Fastening can be carried out by means of adhesive or self-adhesive materials. Other forms of useful damping / especially with respect to finer effects and / or mid and higher frequencies, can be provided by appropriate masses or masses attached to the sheet material at predetermined effective middle local locations of said zone.

Акустическая панель, которая описана выше, представляет собой двухнаправленную панель. Звуковая энергия от задней стороны не имеет сильной фазовой взаимосвязи со звуковой энергией от передней стороны. Следовательно, в данном случае имеют место выгоды, заключающиеся в полном суммировании акустической мощности в помещении, равномерном распределении звуковой энергии по частоте, пониженных эффектах в отношении отраженных и стоячих волн, а также преимущество, состоящее в превосходном воспроизведении естественного пространства и окружающей среды в воспроизводимых записях звука.The acoustic panel described above is a bi-directional panel. Sound energy from the rear side does not have a strong phase relationship with sound energy from the front side. Therefore, in this case, there are advantages in the total summation of the acoustic power in the room, a uniform distribution of sound energy over the frequency, reduced effects with respect to reflected and standing waves, as well as the advantage of excellent reproduction of natural space and the environment in reproduced recordings sound.

Хотя излучение от акустической панели в значительной степени не является направленным, часть информации, связанной с фазой, на удалении от оси увеличивается. Для улучшенной фокусировки иллюзорного стереофонического отображения размещение громкоговорителей, подобно картинам, на обычной высоте стоящего человека сопоставимо с выгодой от умеренного внеосевого размещения для обычно сидящего слушателя, при этом обеспечивается оптимизация стереофонического эффекта. Подобным же образом треугольная левая/правая геометрия по отношению к слушателю обеспечивает дополнительный угловой компонент. Таким образом можно получить хороший стереоэффект.Although the radiation from the acoustic panel is largely non-directional, some of the information associated with the phase increases away from the axis. To improve the focus of the illusory stereo display, placing the speakers, like pictures, at the usual height of a standing person is comparable to the benefit of moderate off-axis placement for a normally sitting listener, while optimizing the stereo effect. Similarly, triangular left / right geometry with respect to the listener provides an additional angular component. This way you can get a good stereo effect.

По сравнению с воспроизведением обычного громкоговорителя в данном случае обеспечивается дополнительное преимущество для группы слушателей. Свойственный акустической панели характер распространения звукового излучения обеспечивает такую громкость звука, которая не подчиняется квадратичному закону инверсии для расстояния, касающегося эквивалентного точечного источника излучения. Поскольку падение интенсивности на расстоянии значительно меньше того, которое предполагается квадратичным законом инверсии, в случае расположения вне центра или неудачного расположения слушателей поле интенсивности звука панельных громкоговорителей обеспечивает превосходный стереофонический эффект по сравнению с обычными громкоговорителями. Это происходит вследствие того, что слушатель, который располагается не по центру, не испытывает неудобств из-за двойственной проблемы ввиду нахождения поблизости от ближнего громкоговорителя, во-первых, из-за чрезмерного повышения громкости от находящегося поблизости громкоговорителя, и из-за соответствующего уменьшения громкости от удаленного громкоговорителя.Compared to playing a regular speaker, this provides an additional advantage for a group of listeners. The characteristic nature of the acoustic panel propagation of sound radiation provides a sound volume that does not obey the quadratic law of inversion for the distance touching the equivalent point source of radiation. Since the intensity drop at a distance is much smaller than that assumed by the quadratic inversion law, if the listeners are located outside the center or the listeners are unsuccessful, the sound intensity field of the panel speakers provides an excellent stereo effect compared to conventional speakers. This is due to the fact that the listener, who is not centered, does not experience inconvenience due to a dual problem due to being in the vicinity of the near speaker, firstly, due to an excessive increase in volume from a nearby speaker, and due to a corresponding decrease volume from the remote speaker.

Преимущество также заключается в получении плоского, легкого, панелеобразного громкоговорителя с приятным внешним видом и хорошим качеством звука, для которого требуется только один преобразователь и в котором отсутствует переход на всем звуковом диапазоне для каждой диафрагмы панели.The advantage also lies in obtaining a flat, lightweight, panel-shaped loudspeaker with a pleasant appearance and good sound quality, which requires only one transducer and in which there is no transition over the entire sound range for each panel aperture.

На фиг. 3 представлен вариант осуществления конструкции пьезоэлектрического преобразователя 9, в котором дискообразное пьезокристаллическое изгибающее средство 27 установлено по своему центру на одном конце легкого и жесткого цилиндрического блока 93 из жесткого вспененного пластика, который жестко закреплен в отверстии 20 в излучательной панели 2 с распределенным типом колебаний, например, посредством клеящего вещества, при этом упомянутый конец блока 93 выступает от лицевой поверхности панели 2, так что периферия 31 изгибающего средства 27 свободно подвешена, примыкая к лицевой поверхности панели 2. Кольцо 25 из пластика, например, из поливинилхлорида с минеральным заполнением, жестко крепится к периферии изгибающего пьезоэлектрического средства 27, с тем, чтобы добавить массу к свободной периферии этого изгибающего пьезоэлектрического средства. Таким образом, когда преобразователь возбужден акустическим сигналом, изгибающее пьезоэлектрическое средство 27 подвергается колебаниям и благодаря своей массе возбуждает изгибающие волны в панели 2, чтобы заставить панель войти в резонанс и испускать акустический выходной сигнал. Преобразователь 9 может быть покрыт сводчатым корпусом 26, который жестко крепится к панели 2, обеспечивая защиту преобразователя.In FIG. 3 shows an embodiment of the construction of a piezoelectric transducer 9, in which a disk-shaped piezocrystalline bending means 27 is mounted centered on one end of a light and rigid cylindrical block 93 of rigid foam plastic, which is rigidly fixed in the hole 20 in a radiation panel 2 with a distributed type of oscillation, for example , by means of an adhesive, the said end of the block 93 protruding from the front surface of the panel 2, so that the periphery 31 of the bending means 27 is free but suspended adjacent a front surface of the panel 2. The ring 25 of plastic, for example of polyvinyl chloride with a mineral filling is rigidly fixed to the periphery of the piezoelectric bending means 27 in order to add mass to the free periphery of the piezo bending means. Thus, when the transducer is excited by an acoustic signal, the bending piezoelectric means 27 undergoes vibrations and, due to its mass, excites bending waves in the panel 2 to cause the panel to resonate and emit an acoustic output signal. The transducer 9 can be covered with a vaulted housing 26, which is rigidly attached to the panel 2, providing protection for the transducer.

Claims (4)

1. Преобразователь для возбуждения изгибных колебаний в акустическом излучателе, отличающийся тем, что содержит пластинчатый пьезоэлектрический изгибный элемент с расположенной по краю этого элемента массой и присоединенное к этому элементу в его центре средство для жесткого прикрепления этого элемента к акустическому излучателю распределенного режима таким образом, что элемент непосредственно не соприкасается с акустическим излучателем и имеет возможность осуществлять относительно него перемещения.1. A transducer for exciting bending vibrations in an acoustic emitter, characterized in that it contains a plate piezoelectric bending element with a mass located at the edge of this element and attached to this element in its center means for rigidly attaching this element to a distributed acoustic emitter in such a way that the element does not directly come in contact with the acoustic emitter and has the ability to move relative to it. 2. Преобразователь по п. 1, отличающий тем, что средство для жесткого прикрепления пьезоэлектрического изгибного элемента к акустическому излучателю представляет собой легкий, жесткий элемент.2. The transducer according to claim 1, characterized in that the means for rigidly attaching the piezoelectric bending element to the acoustic emitter is a light, rigid element. 3. Преобразователь по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит сводчатый корпус, расположенный поверх пьезоэлектрического изгибного элемента и жестко прикрепленный к акустическому излучателю.3. The Converter according to claim 1 or 2, characterized in that it contains a vaulted housing located on top of the piezoelectric bending element and rigidly attached to the acoustic emitter. 4. Громкоговоритель с акустическим излучателем отличающийся тем, что содержит преобразователь по любому из пп. 1-3.4. A loudspeaker with an acoustic emitter, characterized in that it comprises a transducer according to any one of paragraphs. 1-3.
EA199800254A 1995-09-02 1996-09-02 Inertial vibration transducers EA000858B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9517918.0A GB9517918D0 (en) 1995-09-02 1995-09-02 Acoustic device
GBGB9522281.6A GB9522281D0 (en) 1995-10-31 1995-10-31 Acoustic device
GBGB9606836.6A GB9606836D0 (en) 1996-03-30 1996-03-30 Acoustic device
PCT/GB1996/002160 WO1997009861A1 (en) 1995-09-02 1996-09-02 Inertial vibration transducers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA199800254A1 EA199800254A1 (en) 1998-10-29
EA000858B1 true EA000858B1 (en) 2000-06-26

Family

ID=34865247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA199800254A EA000858B1 (en) 1995-09-02 1996-09-02 Inertial vibration transducers

Country Status (20)

Country Link
EP (1) EP0847677B1 (en)
JP (1) JPH11512256A (en)
AT (1) ATE179045T1 (en)
AU (1) AU703198B2 (en)
BR (1) BR9610428A (en)
CA (1) CA2229857A1 (en)
CZ (1) CZ57498A3 (en)
DE (1) DE69602102T2 (en)
DK (1) DK0847677T3 (en)
EA (1) EA000858B1 (en)
ES (1) ES2131958T3 (en)
HK (1) HK1008638A1 (en)
HU (1) HUP9901393A3 (en)
IL (1) IL123374A (en)
NZ (1) NZ316558A (en)
PL (1) PL325246A1 (en)
RO (1) RO119056B1 (en)
SK (1) SK25598A3 (en)
TR (1) TR199800365T1 (en)
WO (1) WO1997009861A1 (en)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9807316D0 (en) * 1998-04-07 1998-06-03 New Transducers Ltd Loudspeaker
US6324294B1 (en) 1996-09-03 2001-11-27 New Transducers Limited Passenger vehicles incorporating loudspeakers comprising panel-form acoustic radiating elements
GB9705979D0 (en) * 1997-03-22 1997-05-07 New Transducers Ltd Passenger vehicles
GB9709438D0 (en) * 1997-05-10 1997-07-02 New Transducers Ltd Loudspeaker transducer
GB9714050D0 (en) * 1997-07-03 1997-09-10 New Transducers Ltd Panel-form loudspeakers
DE19757097B4 (en) * 1997-12-20 2004-04-15 Harman Audio Electronic Systems Gmbh Sound reproduction device
DE19821862A1 (en) * 1998-05-15 1999-11-18 Nokia Deutschland Gmbh Flat panel loudspeaker
DE19821860A1 (en) 1998-05-15 1999-11-18 Nokia Deutschland Gmbh Driver for flat panel loudspeaker
DK1120007T3 (en) 1998-06-22 2005-12-12 Slab Technology Ltd speakers
DE19843079A1 (en) * 1998-09-19 2000-03-23 Nokia Deutschland Gmbh Multi-resonance plate
US6304435B1 (en) 1998-11-12 2001-10-16 Acer Incorporated Laptop computer with flat panel speakers
GB0211508D0 (en) * 2002-05-20 2002-06-26 New Transducers Ltd Transducer
US11431312B2 (en) 2004-08-10 2022-08-30 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US10848118B2 (en) 2004-08-10 2020-11-24 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US8284955B2 (en) 2006-02-07 2012-10-09 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US10158337B2 (en) 2004-08-10 2018-12-18 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US10848867B2 (en) 2006-02-07 2020-11-24 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US10701505B2 (en) 2006-02-07 2020-06-30 Bongiovi Acoustics Llc. System, method, and apparatus for generating and digitally processing a head related audio transfer function
US9615189B2 (en) 2014-08-08 2017-04-04 Bongiovi Acoustics Llc Artificial ear apparatus and associated methods for generating a head related audio transfer function
US11202161B2 (en) 2006-02-07 2021-12-14 Bongiovi Acoustics Llc System, method, and apparatus for generating and digitally processing a head related audio transfer function
US10069471B2 (en) 2006-02-07 2018-09-04 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
GB0710378D0 (en) 2007-05-31 2007-07-11 New Transducers Ltd Audio apparatus
DE102009048866A1 (en) 2009-08-27 2011-03-03 Bösnecker, Robert, Dr. Device for vibration stimulation of diaphragms or diaphragm-type materials showing frequencies in audio range of humans, has electrical change signal partly converted in mechanical motion, where converter possess hole or opening
US9883318B2 (en) 2013-06-12 2018-01-30 Bongiovi Acoustics Llc System and method for stereo field enhancement in two-channel audio systems
US9264004B2 (en) 2013-06-12 2016-02-16 Bongiovi Acoustics Llc System and method for narrow bandwidth digital signal processing
US9906858B2 (en) 2013-10-22 2018-02-27 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing
US9615813B2 (en) 2014-04-16 2017-04-11 Bongiovi Acoustics Llc. Device for wide-band auscultation
US10639000B2 (en) 2014-04-16 2020-05-05 Bongiovi Acoustics Llc Device for wide-band auscultation
US10820883B2 (en) 2014-04-16 2020-11-03 Bongiovi Acoustics Llc Noise reduction assembly for auscultation of a body
US9564146B2 (en) 2014-08-01 2017-02-07 Bongiovi Acoustics Llc System and method for digital signal processing in deep diving environment
US9638672B2 (en) 2015-03-06 2017-05-02 Bongiovi Acoustics Llc System and method for acquiring acoustic information from a resonating body
DE102015104478B4 (en) * 2015-03-25 2021-05-27 Bruno Winter Flat speaker
EP3142385B1 (en) 2015-09-14 2020-01-08 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Sound reproducing display
US9621994B1 (en) 2015-11-16 2017-04-11 Bongiovi Acoustics Llc Surface acoustic transducer
WO2017087495A1 (en) 2015-11-16 2017-05-26 Bongiovi Acoustics Llc Surface acoustic transducer
AU2019252524A1 (en) 2018-04-11 2020-11-05 Bongiovi Acoustics Llc Audio enhanced hearing protection system
US10959035B2 (en) 2018-08-02 2021-03-23 Bongiovi Acoustics Llc System, method, and apparatus for generating and digitally processing a head related audio transfer function
DE102021133329A1 (en) 2021-12-03 2023-06-07 USound GmbH MEMS transducers with an adhesive damping layer

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1132593B (en) * 1965-04-05 1962-07-05 Bolt Beranek & Newman Acoustically effective plate, especially for coupling to an electroacoustic transducer
GB1593271A (en) * 1976-09-21 1981-07-15 Standard Telephones Cables Ltd Electro-acoustic transducers
GB2166022A (en) * 1984-09-05 1986-04-23 Sawafuji Dynameca Co Ltd Piezoelectric vibrator
US4751419A (en) * 1986-12-10 1988-06-14 Nitto Incorporated Piezoelectric oscillation assembly including several individual piezoelectric oscillation devices having a common oscillation plate member
US4969197A (en) * 1988-06-10 1990-11-06 Murata Manufacturing Piezoelectric speaker
US5031222A (en) * 1988-07-22 1991-07-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric speaker
EP0541646B1 (en) * 1990-08-04 1995-01-11 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Panel-form loudspeaker

Also Published As

Publication number Publication date
EA199800254A1 (en) 1998-10-29
DE69602102D1 (en) 1999-05-20
CA2229857A1 (en) 1997-03-13
ES2131958T3 (en) 1999-08-01
AU703198B2 (en) 1999-03-18
NZ316558A (en) 1998-10-28
DK0847677T3 (en) 1999-10-25
HUP9901393A3 (en) 2001-08-28
WO1997009861A1 (en) 1997-03-13
ATE179045T1 (en) 1999-04-15
HK1008638A1 (en) 1999-05-14
DE69602102T2 (en) 1999-09-16
RO119056B1 (en) 2004-02-27
HUP9901393A2 (en) 1999-08-30
IL123374A0 (en) 1998-09-24
AU6881696A (en) 1997-03-27
IL123374A (en) 2000-10-31
TR199800365T1 (en) 1998-05-21
PL325246A1 (en) 1998-07-06
SK25598A3 (en) 1998-10-07
JPH11512256A (en) 1999-10-19
BR9610428A (en) 1999-12-21
CZ57498A3 (en) 1998-07-15
EP0847677A1 (en) 1998-06-17
EP0847677B1 (en) 1999-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA000858B1 (en) Inertial vibration transducers
US6198831B1 (en) Panel-form loudspeakers
US6151402A (en) Vibration transducers
US6031926A (en) Panel-form loudspeakers
AU703061B2 (en) Vibration transducers
US6188775B1 (en) Panel-form loudspeakers
EA001720B1 (en) Panel-form loudspeakers
KR19990037725A (en) Display means combined with loudspeakers
EA002109B1 (en) Loudspeakers comprising panel-form acoustic radiating elements
EA002108B1 (en) Loudspeaker comprising panel-form acoustic radiating elements
AU6880996A (en) Visual display means incorporating loudspeakers
EA002375B1 (en) Musical instrument incorporating loudspeakers
EA000640B1 (en) Panel-form microphone
RO119044B1 (en) Panel-shaped speaker
WO1997009855A2 (en) Packaging incorporating loudspeakers
AU703065B2 (en) Panel-form loudspeakers
US6169809B1 (en) Visual display means incorporating loudspeakers
US6266426B1 (en) Visual display means incorporating loudspeakers
US6404894B1 (en) Packaging

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU