FI90711B - Televisiovastaanotin - Google Patents

Description

1 90711

Televisiovastaanotin - Televisionsmottagare

Esillä oleva keksintö koskee televisiovastaanotinta, jossa 5 on kuvaputki, jota ympäröi kotelo ja jossa on ainakin yksi torvikaiutin, johon tuodaan sähköinen signaali akustisen signaalin muodostamiseksi ja jonka suuaukko aukeaa koteloon.

Televisiovastaanottimissa käytetään tavallisesti dynaamisia 10 kaiuttimia, jotka vievät 5-10 cm tilaa vaakasuunnassa kuvaputken kummallakin puolella. Vanhemmissa televisioissa on kaiutin/kaiuttimet ainoastaan kuvaruudun toisella puolella, mutta uudemmissa stereoäänivastaanottimissa on kaiutin/kaiuttimet kuvaruudun molemmilla puolilla.

15

Tavallisesti käytetään dynaamisia kaiuttimia. Dynaamisen kaiuttimen hyötysuhde eli kaiuttimeen syötetystä sähköenergiasta ääneksi muuttuva osa on melko pieni, noin 1-5 %. Kotelo, johon kaiutin sijoitetaan, vaikuttaa suuresti kaiutti-20 men hyötysuhteeseen ja hyötysuhde voi vaihdella eri äänikor-keuksilla.

. Kaiuttimen hyötysuhdetta voidaan parantaa käyttämällä torvi- sovitinta. Dynaamisen kaiuttimen pieni hyötysuhde johtuu ; -25 siitä, että ilman kuormitus kaiuttimen pieneen kartioon toistettavan signaalin aallonpituuteen verrattuna on pääosin reaktiivinen. Jos sen sijaan kaiuttimen kartio säteilisi ’·’ ‘ aallot pitkin kanavaa, kartiota kuormittaisi tasoaalto, joka on kuormana suuresti resistiivinen ja tämän mekaanisen re-: ’.30 sistanssin suuruuden määrää kanavan poikkipinta-ala. Hitaas- ti levenevä’torvi on keino, jolla saadaan lähes resistiivi-nen kuorma torven kurkulle taajuuksilla, jotka ovat suurempia kuin kaksi kertaa torven alarajataajuus, ja torven suu-aukko on tarpeeksi suuri, jotta se toimii pääosin resistii-.35 visenä kuormana.

Kuviossa la on esitetty torvikaiuttimen 2 olennaisia ominaisuuksia. Puhuttaessa torvikaiuttimesta tarkoitetaan torvea, 2 90711 joka toimii samalla impedanssisovittimena, ja torveen 5 syöttää tehoa ajoyksikkö 3 (driver). Ajoyksikön 3 kartio 3a kytketään torven 5 kurkkuun K sovituskammiossa 5a olevalla ilman tilavuuden joustolla Cc. Torvi 5 levenee kurkun poikki-5 pinta-alasta SK suuaukon poikkipinta-alaan S3. Rajataajuuden yläpuolella torven 5 kurkulla K oleva ilmakuorma on lähes resistiivinen ja sen mekaaninen suuruus ZK = SKRs. Tämä kuorma näkyy kartion 3a mekaanisena kuormana suuruudella Z„ = (SD/SK)SDRs. Näin ollen sovittamalla torven 5 impedanssi ajo-10 yksikköön 3 saadaan hyvä hyötysuhde, 10-70 %, joka on olennaisesti parempi kuin normaalilla dynaamisella kaiuttimella. Koska torvi 5 ei ole ääretön, vaan "katkaistaan" tietyn pituiseksi, syntyy amplitudivasteen päästökaistalla vaihteluita. Tämä vaihtelu korjataan ekvalisoinnilla. Tällöin hyö-15 tysuhde pienenee, mutta on silti selvästi parempi kuin dynaamisen kaiuttimen hyötysuhde.

Torvikaiuttimen periaatteellinen sähkömekaaninen vastinpiiri on esitetty kuviossa Ib, josta näkyy, että torvikaiutin voi-20 daan esittää kolmannen asteen alipäästösuodattimena, jonka alarajataajuuteen vaikuttavia komponentteja selostettiin jo edellä. Ylärajataajuuteen vaikuttaa äänikelan induktanssi L, kartion massa MD ja ilmakammion jousto Cc. Ylärajataajuus voidaan saada suureksi pitämällä sekä kartion massa MD että 25 ilmakammion tilavuus pieninä. Tästä voi tosin aiheutua hyötysuhteen pieneneminen, jos ajoyksikön kuorma ei ole oikean suuruinen sovitusta varten.

Torvikaiuttimella voidaan saavuttaa erinomainen äänentoisto, ; 30 mutta se edellyttää amplitudivasteen ekvalisoimista. Torvikaiuttimella voidaan kattaa lähes koko audioalueen tarvittavat taajuudet, noin 300 - 16000 Hz, matalia bassotaajuuksia lukuun ottamatta. Matalien taajuuksien toistamiseen tarvitaan erillinen bassokaiutin. Bassokaiutin voidaan suunnata -35 mihin suuntaan tahansa, jos toistettava taajuus on pienempi kuin 300 Hz. Bassokaiutin, jonka taajuusvaste ulottuu yli 300 Hz:n, täytyy suunnata katselijoihin päin, koska se ei ole ympärisäteilevä. Ekvalisointi pienentää torvikaiuttimen li : 3 90711 hyötysuhdetta, mutta koska torvikaiuttimen hyötysuhde on dynaamisen kaiuttimen hyötysuhdetta huomattavasti parempi, saadaan samalla sähkötehomäärällä enemmän akustista tehoa ja amplitudivasteen ekvalisointi on näin ollen mahdollista to-5 teuttaa säilyttäen hyvä hyötysuhde. Ekvalisointi vaatii erillisen, esimerkiksi digitaalista signaalinkäsittelyä hyödyntävän laitteiston.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on toteuttaa tele-10 visiovastaanotin, jossa on vähän tilaa vaakasuunnassa vievä kaiutin. Tämä on mahdollista käyttämällä käyrää torvikaiu-tinta, joka ekvalisoidaan ja jonka suuaukko on kapea ja korkea. Keksinnölle on tunnusomaista se, että siinä on laite kaiuttimen vasteen ekvalisoimiseksi.

15

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin ja viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio la esittää torvikaiuttimen periaatetta, 20 kuvio ib torvikaiuttimen periaatteellista vastinpiiriä, kuvio 2 kolmiulotteista hahmotusta kaiuttimien sijoituksesta ja muodosta, kuvio 3a tunnetun tekniikan mukaista televisiovastaanotinta, ja ; .25 kuvio 3b keksinnön mukaista televisiovastaanotinta, joista kuvioita la ja Ib selostettiin jo edellä. Seuraavassa keksintöä selostetaan viittaamalla kuvioihin 2, 3a ja 3b.

'30 Kuviossa 2 on esitetty televisiovastaanottimen 1 kaiuttimien 2 sijoitus vastaanottimen 1 sivuilla käyttämällä käyriä tor-. vikaiuttimia 2. Kaiutin 2 voidaan sijoittaa kuvaputken vie relle siten, että ajoyksikkö 3 (driver) jää kuvaputken 4 taakse, kun käytetään käyrää torvikaiutinta 2. Tällä tavalla : 35 kaiuttimien 2 vastaanottimen 1 etupuolella viemä tila voi- daan minimoida hyödyntämällä vastaanottimen 1 takaosassa olevaa tilaa, mikä ei näy etupuolelle. Torvikaiuttimen 2 torvi 5 ulottuu kuvaputken 4 takaa vastaanottimen etupuolel- 4 ? C 711 le ja suuaukko 6, joka aukeaa vastaanottimen koteloon 8 (kuva 3b) on muotoiltu siten, että tilan säästö on mahdollisimman suuri. Torven 5 suuaukko on vaakasuunnassa kapea aallonpituuteen verrattuna, noin 1 cm leveä, ja siksi torvi on 5 vaakasuunnassa lähes ympärisäteilevä. Taajuuksilla 300 -16000 Hz saavutetaan säteilykulma, joka on suurempi kuin ± 30° ollen pienin suurilla taajuuksilla. Säteilykulma riippuu torven dimensioista ja toistettavasta taajuudesta. Näin ollen säteilykulmalle ei tässä määritetä kiinteätä arvoa.

10 Keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan kuitenkin laaja säteilykulma, joka on ainakin ± 25°, edullisimmin ainakin ± 30° ja sitäkin suurempi. Torvi 5 voi olla esimerkiksi eks-ponentiaalitorvi eli torven poikkileikkauksen pinta-ala kasvaa eksponentiaalisesti suuaukkoa 6 kohti. Torven muotoa eli 15 torven levenemistä kurkusta suuaukkoa kohti ei rajoiteta mihinkään tiettyyn muotoon tässä keksinnössä vaan muoto voi olla mikä tahansa. Torven poikkileikkauksen pinta-ala voi kasvaa esimerkiksi myös hyperbolis-eksponentiaalisesti.

20 Käyttämällä käyriä torvikaiuttimia 2 televisiovastaanottimien 1 sivuilla saadaan vastaanottimen kokoa vaakasuunnassa pienennettyä huomattavasti, kuvio 3b, tunnetun tekniikan mukaiseen kaiutinratkaisuun verrattuna, kuvio 3a. Näin ollen torvikaiuttimien 2 käyttö televisiovastaanottimissa antaa 25 muotoilijoille lisää vapautta. Lisäksi vastaanottimen valmistus helpottuu. Kuvaputken 4 takana olevaa tilaa voidaan käyttää ajoyksikön 3 sijoituspaikkana. Torvikaiutin 2 voidaan valmistaa erillisistä osista siten, että osa torvea 5 on vastaanottimen takapaneelissa ja torven etuosa on osana •30 vastaanottimen etupaneelia. Torvikaiuttimen 2 ajoyksikkö 3 (driver) voidaan asentaa vastaanottimen 1 takalevyyn myös automaattisilla asennustyökaluilla. Keksinnölle on siis olennaista myös se, että torvi 5 voidaan valmistaa osaksi koteloa 8 kotelon puristusvaiheessa, jolloin torven valmis--35 tus ei aiheuta ylimääräistä valmistusvaihetta ja valmistuskustannuksissa säästetään.

I I

5 90711

Ekvalisoimalla torvikaiuttimen ja bassokaiuttimen yhdistelmää, jossa bassokaiutin toistaa 300 Hz ja sitä pienemmät taajuudet, digitaalisilla signaalinkäsittelyosilla, saadaan keksinnön mukaisella vastaanottimen kaiutinratkaisulla tuo-5 tettua tarvittavat audioalueen taajuudet, noin 50 - 16000 Hz hyvällä hyötysuhteella. Kaiuttimen tai kaiuttimien ei tarvitse sijaita kuvaputken sivuilla, vaan ne voivat myös sijaita kuvaputken ylä- tai alapuolella. Lisäksi torvikaiutin voidaan toteuttaa myös usean torvikaiuttimen yhdistelmänä.

Claims (13)

1. Televisiovastaanotin (1), jossa on kuvaputki (4), jota ympäröi kotelo (8) ja jossa on ainakin yksi torvikaiutin (2), johon tuodaan sähköinen signaali akustisen signaalin 5 muodostamiseksi ja jonka suuaukko (6) aukeaa koteloon (8), tunnettu siitä, että siinä on laite kaiuttimen (2) vasteen ekvalisoimiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen televisiovastaanotin, 10 tunnettu siitä, että torvikaiuttimen (2) torvi (5) on käyrä siten, että torven (5) kurkku ja ajoyksikkö (driver) (3) ovat kuvaputken (4) takana ja torvi (5) kaareutuu suuaukkoa (6) kohti kuvaputken (4) takapuolen muotoisesti ja ulottuu televisiovastaanottimen (1) etureunalle siten, että 15 torven suuaukko (6) sijaitsee kuvaputken (4) vieressä vastaanottimen (1) etureunalla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen televisiovastaanotin, tunnettu siitä, että laite kaiuttimen (2) vasteen 20 ekvalisoimiseksi käsittää digitaalisia signaalin käsittely- osia .

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen televisiovastaanotin, tunnettu siitä, että siinä on •25 lisäksi ainakin yksi bassokaiutin.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen televisiovastaanotin, tunnettu siitä, että torvikaiuttimen (2) torvi (5) on suora siten, että torven suuaukko (6) sijaitsee kuvaput- 30 ken (4) vieressä vastaanottimen (1) etureunalla, ja torven (5) kurkku ja ajoyksikkö (driver) (3) ovat suoraan suuaukon : (6) takana.

6. Patenttivaatimuksen 2 tai 5 mukainen televisionvas- 3. taanotin, tunnettu siitä, että torvikaiutin (2) on usean torvikaiuttimen yhdistelmä. I· i 7 90711

6 90711

7. Patenttivaatimuksen 2 tai 5 mukainen televisiovastaan-otin, tunnettu siitä, että torvikaiuttimen (2) suu-aukko (6) aukeaa vastaanottimen (1) etukulmaan osin vastaanottimen (1) etupuolelle ja osin sivulle. 5

8. Patenttivaatimuksen 2 tai 5 mukainen televisiovastaan-otin, tunnettu siitä, että torvikaiuttimen (2) torven (5) poikkileikkauksen pinta-ala kasvaa suuaukkoa (6) kohti eksponentiaalisesti. 10

9. Patenttivaatimuksen 2 tai 5 mukainen televisiovastaan-otin, tunnettu siitä, että torvikaiuttimen (2) suu-aukko (6) on sijaitsemallansa vastaanottimen (1) etureunalla kyseisen reunan mittainen. 15

10. Patenttivaatimuksen 2 tai 5 mukainen televisiovastaan-otin, tunnettu siitä, että torvikaiuttimen (2) suu-aukko (6) on sijaitsemallansa vastaanottimen (1) etureunalla kyseistä reunaa kohtisuorassa suunnassa toistettavan signaa-

20 Iin aallonpituuteen verrattuna kapea siten, että kyseisessä suunnassa saavutetaan laaja säteilykulma.

. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen televisiovastaanotin, tunnettu siitä, että kyseinen säteilykulma on aina-1 .25 kin 60°.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen televisiovastaanotin, tunnettu siitä, että vastaanotti-messa (1) on ainakin kaksi torvikaiutinta (2). : ‘ 30

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen televisiovastaanotin, tunnettu siitä, että torvikaiuttimen (2) torvi (5) on osana televisiovastaanottimen koteloa (8) .