PL182854B1

PL182854B1 - Sposób propagowania energii akustycznej oraz urządzenie akustyczne do stosowania tego sposobu

Info

Publication number: PL182854B1
Application number: PL96325248A
Authority: PL
Inventors: Henry Azima; Martin Colloms; Neil Harris
Original assignee: New Transducers Ltd
Priority date: 1995-09-02
Filing date: 1996-09-02
Publication date: 2002-03-29
Also published as: ATE186617T1; DE69605123T3; NZ316547A; JP2005198342A; SI0847661T2; ES2140127T3; IL123489A0; CN1198480C; AU6880596A; AU702863B2; IL123489A; AU702863C; DK0847661T3; EA004974B1; SK25398A3; CA2229998A1; RO119918B1; EA199800178A1; DE69605123T2; CZ57298A3

Abstract

1 . Sposób propagowania energii akustycznej, z wyko- rzystaniem promieniujacej powierzchni, która pobudza sie do rezonansu, znam ienny tym , ze tworzy sie przynajmniej czesc skladowa urzadzenia akustycznego, o wybranych war- tosciach parametrów, korzystnie akustyczny czlon (2) usy- tuowany poprzecznie wzgledem grubosci tego urzadzenia, posiadajacy zdolnosc podtrzymywania fal odksztalcen, przynajmniej w aktywnym akustycznie obszarze poprze- cznego wymiaru tego czlonu, przy czym od wartosci para- metrów akustycznego czlonu (2), zwlaszcza od wielkosci wymiarów geometrycznych, sztywnosci zginania, powie- rzchniowego rozkladu masy i tlumienia, zalezy rozklad mo- dów rezonansowych naturalnych drgan fali odksztalcajacej w tym akustycznie aktywnym obszarze, przy czym przepro- wadza sie analize rozkladu modów rezonansowych natural- nych drgan fali odksztalcajacej akustycznego czlonu (2) na wspomnianym obszarze i na podstawie przeprowadzonej analizy wyznacza sie wartosci poszczególnych parametrów dajace pozadany rozklad naturalnych modów rezonanso- wych korzystnych dla pozadanego dzialania urzadzenia akustycznego w okreslonym zakresie czestotliwosci Fig. 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób propagowania energii akustycznej oraz urządzenie akustyczne do jego stosowania, które to urządzenie przeznaczone jest do stosowania w głośniku lub jako głośnik, przy jego pobudzaniu, zwykle sygnałami elektrycznymi za pomocą środków elektrodynamicznych, ewentualnie w mikrofonie lub w charakterze mikrofonu, przy jego pobudzaniu padającą energią akustyczną, zwykle dla wytwarzania sygnału elektrycznego, jak również do innych urządzeń lub celów akustycznych.

W konwencjonalnych głośnikach w powszechnym użyciu wykorzystuje się akustyczne elementy pobudzające powietrze, typu tak zwanej membrany stożkowej. Taki element stożkowy, bądź każdy z takich elementów stożkowych pobudzany jest mechanicznie na węższym końcu jak tłok, zwykle przez ruchomą cewkę środka elektromagnetycznego zawierającego funkcjonalnie, z nim połączony zespół magnesu trwałego zamocowany na ramie, czyli podstawie głośnika, dokładnie na wprost zespołu cewki ruchomej i membrany stożkowej. Przeciwfazowe pobudzanie powietrza po tylnej stronie tego zespołu wymaga starannego zaprojektowania obudowy dla uniknięcia znoszenia się jego oddziaływania z oddziaływaniem akustycznej energii wyjściowej z przodu elementu stożkowego. Na takie membrany stożkowe stosuje się naturalnie sztywne złożone struktury przykładowe, me podlegające uginaniu się w całym zakresie częstotliwości roboczych. Niekiedy stosuje się elementy stożkowe o dobieranej celowo zmniejszonej sztywności po stronie zewnętrznej, dla zmniejszenia obszaru efektywnego promieniowania przy wzroście częstotliwości, w celu udoskonalenia akustycznych efektów membranowych, włącznie ze zwalczaniem stosunkowo silnej kierunkowości przy dużych częstotliwościach. Możliwe jest wówczas osiągnięcie dobrych rezultatów, na przykład przy stosowaniu różnych rozmiarotypów elementów stożkowych i przyporządkowanych do ich zespołów pobudzających dla różnych zakresów częstotliwości, z odpowiednimi układami elektronicznymi rozgraniczającymi, często w jednej obudowie głośnikowej. Jednak coraz bardziej istotna jest ich masa i wielkość. Ponadto, wytwarzany dźwięk jest ograniczany jego źródłem zawierającym jeden lub więcej elementów stożkowych, których osiowość narzuca w sposób nieunikniony duża kierunkowość, zwłaszcza przy wzroście częstotliwości. Głośność zależy wyraźnie od promieniowania odwrotnie proporcjonalnego do kwadratu odległości, jak dla źródła punktowego.

182 854

Interesowano się również wykorzystaniem płaskich elementów akustycznych, czyli przepon, dla zmniejszenia ilości zajmowanego miejsca, korzystnie mniej kierunkowych i lżejszych. W znanych rozwiązaniach tego rodzaju wykorzystuje się naprężanie wstęgi lub folie z materiału elastycznego, zaciśnięte na krawędziach w ramkach, na przykład wraz z naklejonymi przewodzącymi prąd elektryczny paskami lub przewodami. W przypadku pobudzania elektromagnetycznego wykorzystuje się duże i ciężkie zespoły magnesów perforowanych, a dla pobudzania elektrostatycznego - nakładaną przewodzącą powierzchnię dla pobudzania przez stałe perforowane elektrody polaryzujące, wymagające transformatorów wysokonapięciowych i o głośności ograniczonej przebiciem napięciowym. Działanie pobudzające tych głośników z foliąnaprężanąjest z zasady membranowe i mają one tendencję do tworzenia niepożądanego bębna modalnego i do wykazywania rezonansów na częstotliwościach dyskretnych, co wymaga stosowania środków tłumiących dla osiągnięcia zadowalającego odtwarzania.

Inne znane rozwiązania oparte sąna stosowaniu płyt rozprężanego, czyli piankowego polistyrenu mocowanego na krawędziach w obudowach i również o działaniu membranowym W jednym ze znanych rozwiązań pod nazwąhandlowąPolyplanar zastosowano konwencjonalne pobudzanie ruchomą cewką. W innym, znanym pod nazwą Orthophase, zastosowano regularny układ magnesów i cewek rozmieszczonych na powierzchni w drążeniu do otrzymania pobudzania unifazowego. W jeszcze innych rozwiązaniach, na przykład w rozwiązaniu dostępnym z firmy Sound Systems z Kalifornu, stosuje się różnorodnie ukształtowane płaskopowierzchniowe płyty polistyrenowe ze złożonym żebrowaniem tylnym i ścienionym profilem brzegu, z konwencjonalnym mechanizmem pobudzającym o ruchomej cewce, zainstalowanym na podstawie Firma Bertagni z Arganteny, opracowała taką konstrukcję wykonaną ze spojonych rozprężanych granulek polistyrenowych, pozornie działającą na zasadzie, na jakiej powstaje dźwięk w instrumentach muzycznych, i wymagającą złożonych konstrukcji z zaciśniętymi brzegami o zmiennej grubości elastyczności, lecz również działających na zasadzie membrany. Firma Yamaha z Japonii produkowała duży głośnik z użyciem grubej membrany polistyrenowej o kształcie ucha, zawieszonej na obwodzie, z pobudzaniem ruchomą cewką, wymagającym dużej podstawy do zapewnienia wycentrowania silnego magnezu, działających w charakterze bardzo potężnego głośnika z dużą sztywną membraną stożkową i do pewnego stopnia z samoczynnym ekranowaniem

Przedstawione rozwiązania można rozpatrywać, jak odmiany prawie dowolnej płyty, nadającej się do wzmacniania dźwięku, względnie długiej, jak w rezonansowych pudłach muzycznych umieszczonych na wierzchu stołu. W latach 1970-tych ten temat stanowił podstawę oddzielnego zespołu elektrodynamicznego znanego jako Sonance, co przedstawiono w opisie patentowym USA nr 3.728.497, a przeznaczonego do skręcania lub sklejania z dowolna powierzchnią, włącznie z blatem stołu. Brak kontroli konstrukcyjnej nad powierzchniami/płytami mocującymi, wraz z wydajnością nie lepszą od umiarkowanej, prowadziły do nieprzewidywalnych wyników, zamiast do dostatecznie wysokiej jakości odtwarzania dźwięku.

Znane są ponadto rozwiązania dotyczące odtwarzania dźwięku, bazujące na oddziaływaniu fal poprzecznych, jakkolwiek żadna nie uwzględnia ani nie przewiduje jej analizy, wytłumaczenia ani idei praktycznego jej zastosowania. Dla tych znanych rozwiązań ważna jest częstotliwość koincydencji, przy której prędkość dźwięku w płytach poddawanych falom poprzecznym odpowiada prędkości dźwięku w powietrzu. Rozwiązanie przedstawione w opisie patentowym USA nr 3.347.335 przewiduje stosowanie lekkiego sztywnego elementu paskowego o strukturze kompozytowej, pobudzanego w stanie zaciśnięcia, umożliwiającego celowe sterowanie jednoosiowymi falami poprzecznymi wytwarzanymi w zadanym zakresie częstotliwości, w którym płytę można celowo skonstruować dla stałej prędkości dźwięku. Rozwiązanie to jest ukierunkowane na wytwarzania silnie ukierunkowanego strumienia wyjściowego dźwięku i uruchamianie paska tylko powyżej częstotliwości koincydencji, zawierającej się typowo w zakresie 700 Hz - 2 kHz. Osłabienie wytrzymałości na ścinanie stosuje się dla spełnienia dezyderatu o stałej prędkości dźwięku.

W innym rozwiązaniu, znanym z publikacji nr WO 92/03024, przedstawiono i opisano płytę głośnikową o powierzchni jednego metra kwadratowego, wykonaną całkowicie ze stopu

182 854 aluminiowego o rdzeniu komórkowym z komórkami typu plastra miodu między zwróconymi do siebie usytuowanymi naprzeciwko arkuszami, nadającymi mu wyjątkowo wysoką sztywność we wszystkich kierunkach. Płyta ta wymaga montowania z podparciem w sposób beztłumieniowy, i jest przedstawiona jako pobudzana mechanicznie w narożu, przez element wibratorowy oddziałujący reakcyjnie od strony zamocowania na podporę. Zalecane jest stosowanie tylko niewielkiego zakresu akustycznego, tak aby dostosować się do zastosowań takich, jak na przykład w systemach do obsługi przemówień publicznych. Działanie ich również i w tym przypadku jest ograniczone do zakresu całkowicie powyżej częstotliwości koincydencji. Jakkolwiek do przetwarzania energii akustycznej wskazana jest wysoka efektywność mechaniczna,, to opisywana płyta jest tak sztywna, że jest trudna do pobudzania, wymagając bardzo dużego i kłopotliwego elementu pobudzającego z ruchomą cewką. W praktyce ogólna efektywność rozpatrywana z wejścia elektrycznego jest jeszcze mniejsza, niż w głośnikach konwencjonalnych. Jest ona bardzo kosztowna w produkcji, jest dość ciężka, zwłaszcza ze swoją ramą wsporczą. Ograniczenia zakresu częstotliwości roboczej tego rozwiązania potwierdziły się i najpierw przejawiły się w postaci niemożności otrzymania praktycznych głośników, nawet dla zastosowań megafonowych, gdzie dopuszczana jest nie wielka jakość odtwarzania dźwięku, lecz występująwymagania co do niskich kosztów wytwarzania zespołów.

Płyty akustyczne są znane w przypadku strunowych instrumentów muzycznych, na przykład z rodziny fortepianu, lub skrzypiec. Takie płyty akustyczne sąutrzymywane jako sztywne na krawędziach i/lub zamocowane na środku. Otrzymywanie akceptowalnych wyników ma charakter wiedzy, obejmującej stosowanie bardzo skomplikowanych kształtów, otrzymywanych w zasadzie pragmatycznie, zwykle przez zastosowanie bardzo złożonych wypróbowanych szablonów. Nadal najlepsze wyniki uzyskuje się ręcznie przy zaangażowaniu bardzo wysokich kwalifikacji rzemieślniczych.

Sposób propagowania energii akustycznej, z wykorzystaniem promieniującej powierzchni, którą pobudza się do rezonansu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, o wybranych wartościach parametrów, korzystnie akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia, posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń, przynajmniej w aktywnym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru tego członu, przy czym od wartości parametrów akustycznego członu, zwłaszcza od wielkości wymiarów geometrycznych, sztywności zginania, powierzchniowego rozkładu masy i tłumienia, zależy rozkład modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej w tym akustycznie aktywnym obszarze, przy czym przeprowadza się analizę rozkładu modów rezonansowych naturalnego drgania fali odkształcającej akustycznego członu na wspomnianym obszarze i na podstawie przeprowadzonej analizy wybiera się wartości poszczególnych parametrów dające pożądany rozkład naturalnych modów rezonansowych korzystnych dla pożądanego działania urządzenia akustycznego w określonym zakresie częstotliwości

Korzystnym jest, że parametry przyporządkowuje się przynajmniej dwóm różnym kierunkom w aktywnym obszarze akustycznego członu.

Podczas analizy przeprowadza się kontrolę części lub podobszarów obszaru aktywnego, na zawartość energii drgań zadanych naturalnych modów rezonansowych, a ich wyboru dokonuje się pod względem redukcji występowania małego zasięgu energii drgań wspomnianych części lub podobszarów.

Przez wspomnianą redukcję minimalizuje się zasięg małej zawartości energii drgań wspomnianych części lub podobszarów.

Podczas analizy przeprowadza się kontrolę podobszarów obszaru aktywnego, na zawartość energii drgań zadanych naturalnych modów rezonansowych, a ich wyboru dokonuje się pod względem otrzymania bardziej równomiernego rozkładu zawartości energii drgań wspomnianych części i podobszarów.

Odmiana sposobu według wynalazku charakteryzuje się tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, o wybranych wartościach parametrów, korzystnie akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia, posiadający

182 854 zdolność podtrzymywania fal odkształceń, przynajmniej w aktywnym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru tego członu, przy czym wywołuje się akustycznie istotne mody rezonansowe naturalnych drgań fali odkształcającej o charakterystycznym rozkładzie, w tym aktywnym obszarze, w regionach bardziej aktywnych i najbardziej aktywnych oraz regionach mniej aktywnych i najmniej aktywnych, w zależności od wartości co najmniej dwóch poszczególnych parametrów akustycznego członu, a ponadto przeprowadza się analizę mniejszej lub najmniejszej oraz większej i największej aktywności w tych regionach i wybiera się wartości parametrów, odpowiadające rozkładowi, w którym regiony zmniejszonej aktywności i braku aktywności zmniejszone są do określonego optimum odpowiadającego praktycznie osiąganemu pożądanemu działaniu akustycznemu urządzenia.

Korzystnym jest, że jeden zestaw modów rezonansowych i odpowiednich warunków tego rozkładu modyfikuje się oddziaływaniem przynajmniej jednego z parametrów, a drugi zestaw modów rezonansowych i odpowiednich warunków tego rozkładu modyfikuje się oddziaływaniem drugiego z parametrów, przy czym wybrane wartości pierwszego i drugiego parametru odpowiadają warunkom praktycznie osiągalnej komplementamości regionów o większej i największej aktywności względem regionów o mniejszej i najmniejszej aktywności otrzymywanych przy drugich wartościach warunków i odwrotnie.

Podczas analizy szacuje się częstotliwości modów rezonansowych dla określenia odstępu ich wartości i określa się osiągnięcie optymalnego praktycznego odstępu tych częstotliwości.

Parametry odnoszą się do przynajmniej dwóch różnych częstotliwości teoretycznych, do których odnoszą się same częstotliwości modów rezonansowych.

Odmiana sposobu według wynalazku charakteryzuje się tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, o wybranych wartościach parametrów, korzystnie akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia, posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń, przynajmniej w aktywnym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru tego członu, przy czym wywołuje się istotne funkcjonalnie mody rezonansowe naturalnych drgań fali odkształcającej, w zależności od przynajmniej dwóch częstotliwości teoretycznych, które zależą od wartości przynajmniej dwóch poszczególnych parametrów akustycznego członu, a ponadto przeprowadza się analizę dla określenia wybranych wartości parametrów dających wartości częstotliwości teoretycznych związanych z nimi modów rezonansowych na częstotliwościach, które są rozmieszczone w odstępach i przeplecione w sposób korzystny dla osiągnięcia pożądanego akustycznego działania urządzenia.

Za pomocą wybranych parametrów ustala się częstotliwości teoretyczne pozostające w takiej zależności, że występuje przeplot częstotliwości modu rezonansowego z odstępami i konsekwentnie rozkład optymalny lub bliski optymalnego pod względem nie-komcydencji i równomierności.

Każdą z częstotliwości teoretycznych w sposób określony uzależnia się od wybranych wartości różnych parametrów.

Wybrane wartości odpowiadają parametrom odnoszącym się do konfiguracji geometrycznej lub kształtu geometrycznego i/lub sztywności zginania w różnych kierunkach.

Wybrane wartości odpowiadają parametrom o podobnym charakterze i wybieralnym przez wartość uzależnioną wzajemnie, zwłaszcza stosunek, lub procentową proporcję względną.

Parametry geometryczne określają kształt przynajmniej obszaru aktywnego akustycznego członu dla danej sztywności zginania członu w tym obszarze.

Wybrane wartości parametrów geometrycznych określają konkretną zmianę kształtu podstawowego zależnie od wymiarów w różnych kierunkach względem kształtu.

Odmiana sposobu według wynalazku charakteryzuje się tym, że tworzy się jako część składową akustycznego urządzenia, akustyczny człon o uaktywnionym obszarze, wyznacza się konfigurację geometryczną akustycznego członu usytuowanego poprzecznie względem grubości urządzenia akustycznego w konfigurowanym obszarze, przy czym akustyczny człon ma zdolność do podtrzymywania fal odkształceń w tym przynajmniej aktywnym akustycznie obszarze, analizuje się rozkład modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej akustyczne

182 854 go członu, który to rozkład jest różny dla różnych konfiguracji obszaru, a wyznacza się go zależnie od określonych parametrów geometrycznych i wybiera się każdą wartość względną parametrów geometrycznych, dla których rozkład naturalnych modów rezonansowych określono jako zgodny z wymaganym oddziaływaniem urządzenia akustycznego lub działaniem w pożądanym zakresie częstotliwości.

Parametry geometryczne obejmują wymiary w różnych kierunkach na aktywnym obszarze.

Odmiana sposobu według wynalazku charakteryzuje się tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, korzystnie akustyczny człon o aktywnym akustycznie obszarze skonfigurowanym zgodnie z wybranymi parametrami geometrycznymi, usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń, przy czym przeprowadza się analizę dla wyznaczenia konfiguracji geometrycznej akustycznego członu i określa się przynajmniej dwie częstotliwości teoretyczne uzależnione od częstotliwości modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej w tym obszarze, przy czym częstotliwości teoretyczne są w takiej wzajemnej zależności, że określone niskoczęstotliwościowe mody rezonansowe odnoszące się do tych częstotliwości teoretycznych są skorelowane w obszarze uaktywnionym przez przynajmniej niektóre wibracyjnie bardziej i najbardziej aktywne regiony tych modów odnoszących się do jednej z częstotliwości teoretycznych, które są wspólne, lub przyporządkowane, dla nich i mniej i najmniej aktywnych regionów odnoszących się do modów drugiej z częstotliwości teoretycznych.

Korzystnym jest, że wymiary akustycznego członu określające częstotliwości teoretyczne mająróżne kierunki na obszarze uaktywnionym. Wspomniane kierunki sąkorzystnie wzajemnie prostopadłe.

Odmiana sposobu według wynalazku charakteryzuje się tym, że tworzy się jako przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, korzystnie akustyczny człon o ograniczonym obszarze funkcjonalnym, usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia, posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w jego obszarze, przy czym przeprowadza się analizę dla wyznaczenia wartości parametrów geometrycznych w jednym z dwóch kierunków w tym obszarze, który wykazuje określoną sztywność zginania akustycznego członu i określa się częstotliwości teoretyczne uzależnione od naturalnych drgań fali odkształcającej tego członu zastosowanego w tym obszarze dla osiągania pożądanego funkcjonowania części członu w odniesieniu do pożądanej sprawności urządzenia akustycznego oraz określa się odpowiednie sztywności zginania w tych kierunkach, przy czym określa się tę część jako obszar funkcjonalny pod względem akustycznym za pomocą środków ograniczających przechodzenie fal wyginających w członie poza te środki ograniczające.

Odmiana sposobu według wynalazku charakteryzuje się tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, korzystnie akustyczny człon utworzony z materiału i o konstrukcji wykazującej określoną sztywność zginania, usytuowany poprzecznie względem grubości urządzenia w obszarze o określonej konfiguracji geometrycznej i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w tym obszarze, przy czym przeprowadza się analizę z wykorzystaniem parametrów geometrycznych określających konfigurację geometryczną w jednym z dwóch kierunków w tym obszarze, który wykazuje odpowiednią sztywność zginania i określa się częstotliwości teoretyczne uzależnione względem naturalnych drgań fali odkształcającej akustycznego członu w tym obszarze oraz sprawdza się częstotliwości teoretyczne, które odpowiadają pożądanemu działaniu akustycznemu członu i sprawności urządzenia akustycznego, a ponadto określa się odpowiednie sztywności zginania w tych kierunkach.

Korzystnym jest, że analiza obejmuje tylko wyznaczone mody rezonansowe, które sąkorzystnie niższe, a nie wyższe, w tym zakresie częstotliwości.

Wyznaczone mody rezonansowe obejmują ponad dwadzieścia częstotliwości ponad podstawową i związanych częstotliwości teoretycznych dodatkowo zależnych od drgania naturalnego fali odkształcającej akustycznego członu.

Wyznaczone mody rezonansowe obejmują przynajmniej pierwsze dwadzieścia pięć częstotliwości powyżej częstotliwości rezonansu naturalnego.

182 854

Podczas analizy szacuje się zawartość energii drgań części lub podobszarów pobudzanego obszaru w przypadku oddziaływania wyznaczonych naturalnych modów rezonansowych, przy czym dodatkowo wyznacza się przynajmniej jedną lokalizację w tym obszarze dla przetwornika fah odkształcającej przez pierwsze wyszukanie przynajmniej jednego regionu z tego pobudzanego obszaru zawierającego składowe wysokich lub najwyższych numerów wyznaczonych modów rezonansowych.

Podczas analizy szacuje się zawartość energii drgań części lub podobszarów pobudzanego obszaru w przypadku oddziaływania wyznaczonych naturalnych modów rezonansowych, przy czym dodatkowo wyznacza się co najmniej dwie lokalizacje w tym obszarze dla przetwornika fali odkształcającej przez pierwsze wyszukanie regionów zawierających składowe większości lub wszystkich wyznaczonych modów rezonansowych.

Odmiana sposobu według wynalazku charakteryzuje się tym, że tworzy się urządzenie akustyczne zawierające akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia w obszarze o zadanej konfiguracji i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w tym obszarze, przy czym wyznacza się lokalizację w tym obszarze dla przetwornika fali odkształcającej przez analizę rozkładu energii drgań od zadanych z góry modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej akustycznego członu w obszarze pobudzanym i identyfikuje się przynajmniej jeden region z tego obszaru pobudzanego, zawierający składowe energii drgań od wysokich lub najwyższych numerów tych wyznaczonych modów rezonansowych, o znaczącej energii drgań.

Korzystnym jest, że identyfikuje się co najmniej dwie lokalizacje w tym obszarze dla przetwornika fah odkształcającej w regionach, które w kombinacji maja znaczące składowe energii drgań od większości lub wszystkich wyznaczonych modów rezonansowych.

Podczas analizy dodatkowo lub alternatywnie identyfikuje się co najmniej dwa regiony w obszarze pobudzanym, które mająkomplementame składowe energii drgań od wyznaczonych modów rezonansowych.

Podczas etapu montażu przetwornika sprzęga się go w przynajmniej tymi modami rezonansowymi, które maja składowe w tym regionie.

Urządzenie akustyczne, do propagowania energii akustycznej, zawierające promieniującą powierzchnię pobudzaną do rezonansu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń przynajmniej w aktywnym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru akustycznego członu. Człon ten ma parametry, zwłaszcza parametry geometryczne i sztywność zginania o wartościach, od których zależy rozkład modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej w tym obszarze, przy czym wybrane wartości parametrów są zależne od określonego rozkładu naturalnych modów rezonansowych zgodnych z wymaganym osiągalnym oddziaływaniem akustycznym członu w pożądanym roboczym zakresie częstotliwości akustycznych.

Korzystnym jest, że parametry przyporządkowane są przynajmniej dwóm różnym kierunkom na aktywnym obszarze akustycznego członu.

Odmiana urządzenia według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w aktywnym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru, utworzony po analizie istotnych akustycznie modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej o charakterystycznym rozkładzie, w tym obszarze aktywnym, w regionach bardziej aktywnych i najbardziej aktywnych oraz regionach mniej aktywnych i najmniej aktywnych, w zależności od wartości co najmniej dwóch konkretnych parametrów akustycznego członu. Człon ten ma dobrane wartości parametrów odpowiadające rozkładowi, w którym regiony zmniejszonej aktywności i braku aktywności zmniejszone są do określonego optimum odpowiadającego praktycznie osiąganemu pożądanemu działaniu akustycznemu urządzenia.

Zestaw modów rezonansowych i odpowiadających warunków tego rozkładu jest zmodyfikowany oddziaływaniem przynajmniej jednego z parametrów, a drugi zestaw modów rezonanso

182 854 wych i odpowiadających warunków tego rozkładu jest zmodyfikowany oddziaływaniem drugiego z parametrów, przy czym wybrane wartości parametru pierwszego i drugiego odpowiadają warunkom praktycznie osiągalnej komplementamości regionów o większej i największej aktywności względem regionów o mniejszej i najmniejszej aktywności otrzymywanych przy dnigich wartościach warunków i odwrotnie.

Parametry są uzależnione od przynajmniej dwóch różnych częstotliwości teoretycznych, od których są uzależnione same częstotliwości modów rezonansowych.

Odmiana urządzenia według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w przynajmniej celowo w wyniku tego uaktywnionym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru członu wywołujących ważne funkcjonalnie mody rezonansowe naturalnych drgań fali poprzecznej, które są zależne od przynajmniej dwóch częstotliwości teoretycznych, które zależą od wybranych wartości przynajmniej dwóch parametrów akustycznego członu, przy czym człon ten ma parametry o wartościach dających wartości częstotliwości teoretycznych związanych z nimi modów rezonansowych na częstotliwościach, które są w odstępach i przeplecione dla osiągnięcia pożądanego działania akustycznego urządzenia.

Wybrane parametry zapewniają, że częstotliwości teoretyczne pozostają w takiej zależności, że występuje przeplot częstotliwości modu rezonansowego z odstępami, a w konsekwencji rozkład optymalny lub bliski optymalnego pod względem nie-koincydencji i równomierności.

Każda z częstotliwości teoretycznych jest w sposób określony uzależniona od wybranych wartości różnych parametrów.

Wybrane wartości odpowiadają parametrom o podobnym charakterze i są wybrane przez wartość uzależnioną wzajemnie, zwłaszcza stosunek, lub procentową proporcję względną.

Wybrane parametry geometryczne określają kształt przynajmniej obszaru aktywnego lub akustycznego członu dla danej sztywności zginania tego członu na tym obszarze.

Wybrane parametry geometryczne określają konkretną zmianę kształtu podstawowego zależnie od wymiarów w różnych kierunkach względem kształtu.

Odmiana urządzenia według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń przynajmniej w obszarze o zadanej konfiguracji geometrycznej, a przynajmniej ten obszar jest skonfigurowany do wyznaczenia rozkładu modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej akustycznego członu przy wybranych poszczególnych względnych wartościach parametrów geometrycznych określających tę konfigurację, a w wyniku tego i rozkład naturalnych modów rezonansowych zgodny z żądanym osiągalnym działaniem akustycznym urządzenia w określonym zakresie częstotliwości.

Parametry geometryczne stanowią wymiary w różnych kierunkach na uaktywnionym obszarze.

Odmiana urządzenia według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń, który to akustyczny człon ma konfiguracje geometryczną wyznaczającą naturalne drgania fali odkształcającej na jej obszarze z modami rezonansowymi odnoszącymi się do przynajmniej dwóch częstotliwości teoretycznych, przy czym częstotliwości teoretyczne są we wzajemnej zależności, takiej że określone niskoczęstotliwościowe mody rezonansowe odnoszące się do tych częstotliwości teoretycznych są skorelowane w tym obszarze uaktywnionym przez przynajmniej niektóre wibracyjnie bardziej i najbardziej aktywne regiony tych modów odnoszących się do jednej z częstotliwości teoretycznych, które są wspólne, lub odpowiadające, dla nich oraz mniej i najmniej aktywnych regionów odnoszących się do modów drugiej częstotliwości teoretycznej.

Wymiary akustycznego członu określające częstotliwości teoretyczne mają różne kierunki w obszarze aktywnym. Wspomniane kierunki są wzajemnie prostopadłe.

182 854

Obszar aktywny ma korzystnie kształt prostokąta o długości i szerokości odpowiadającym parametrom geometrycznym czyli wymiarom.

Obszar mający kształt prostokąta ma korzystnie jednakową sztywność zginania na długości i szerokości, które różnią się wymiarowo o około 13,4% lub około 37%.

Obszar aktywny jest skrócony i ma przycięte narożniki w stosunku do rzeczywistego prostokąta na przynajmniej jednej przekątnej, o wartość korzystnie oddziałującą na mody rezonansowe przypisywalne modom wynikającym z wymiaru długości i szerokości.

Wielkość skrócenia wynosi od około 10% do około 15% w przypadku sztywności zginania wzdłuż przekątnej me różniącej się od sztywności w kierunku długości i szerokości.

Obszar prostokątny ma sztywność zginania wzdłuż przekątnej różną od sztywności w kierunku długości i szerokości o wielkość korzystnie oddziałującą na mody rezonansowe przypisywalne modom wynikającym z wymiaru długości i szerokości.

Wspomniany obszar ma kształt elipsy właściwej z osią wielką i osiąmałąjako parametrami geometrycznymi czyli wymiarami.

Akustyczny człon ma sztywność zginania jednakową wzdłuż osi wielkiej i osi małej, które różnią się wymiarowo o około 18,2% lub około 34%.

Wspomniany obszar ma kształt supereliptyczny z osią wielką i osiąmałąjako parametrami geometrycznymi wyznaczonymi wymiarowo dla danego kształtu superehptycznego z określeniem jego wykładnika potęgowego.

Wspomniany obszar ma kształt supereliptyczny z wykładnikiem potęgowym dla osi wielkiej wyznaczonym dla każdej danej wartości względnej osi wielkiej i osi małej.

Akustyczny człon ma jednakową sztywność zginania wzdłuż osi wielkiej i małej, które wymiarowo różnią się o około 13% do około 22% lub około 32%, a wykładnik potęgowy mieści się w granicach od około 3,5 do około 4.

Akustyczny człon ma kształt złożony i ma jednakową sztywność zginania wzdłużną i poprzeczną względem wspólnej osi wielkiej, dla części obszaru odpowiadającej kształtowi superehptycznemu i eliptycznemu właściwemu, pozostającej w stosunku, odpowiednio przy pokrywaniu się osi wielkich, (1,1-1,3): 1 na korzyść eliptycznego, a dla współczynników wydłużenia dla wspólnej osi wielkiej w stosunku około 1,2:1.

Akustyczny człon ma różną sztywność zginania w różnych kierunkach, a wymiary dobrane są tak, że dają w praktyce wyniki w zasadzie równoważne w przypadku modów rezonansowych, jak dla sztywności w zasadzie jednakowych w tych kierunkach, z uwzględnieniem określonego skalowania.

Wyniki równoważne obejmują zależność częstotliwości teoretycznych względem których są uzależnione istotne mody rezonansowe.

Odmiana urządzenia według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w tym obszarze, przy czym akustyczny człon ma konfigurację geometryczną o nierównych ogólnych modułach zginania w kierunkach wyznaczających przynajmniej dwie częstotliwości teoretyczne zależne od naturalnego drgania fali odkształcającej członu w tym obszarze i modów rezonansowych w przypadku naturalnego drgania fali odkształcającej w tym członie, które odpowiadają pożądanemu działaniu akustycznemu urządzenia.

Akustyczny człon zaopatrzony jest w środki tłumiące do regulacji częstotliwości odpowiadających co najmniej jednemu z wielu modów rezonansowych.

Środki tłumiące zawierają mocowania tłumiące w środkowych miejscach obszaru akustycznie aktywnego.

Krawędzie graniczne każdego akustycznego członu pokrywają się z obszarem akustycznie aktywnym.

Każde urządzenie akustyczne ma ramę osadzoną wokół jego krawędzi, tak że do pewnego stopnia umożliwia ona wibracje na nich.

Rama osadzona jest za pośrednictwem materiału regulującego drgania między ramą a wspomnianymi krawędziami.

182 854

Obszar uaktywniony wyznaczony jest w granicach zasięgu poprzecznego akustycznego członu przez środki utrudniające wydostawanie się fal odkształcających poza ten obszar

Akustyczny człon ma roboczy zakres częstotliwości akustycznych sięgający powyżej 4 kHz.

Akustyczny człon ma roboczy zakres częstotliwości akustycznych obejmujący częstotliwość koincydencji.

Akustyczny człon ma roboczy zakres częstotliwości akustycznych znajdujący się w całości poniżej częstotliwości koincydencji.

Akustyczny człon ma stosunek sztywności zginania do masy na jednostkę powierzchni, dla konkretnego rozmiaru członu, zgodny z najniższą częstotliwością fali odkształcającej, poniżej roboczego zakresu częstotliwości akustycznych.

Najniższa częstotliwość fali odkształcającej wynosi przynajmniej 20 Hz.

Najniższa częstotliwość fali odkształcającej wynosi mniej niż połowę, a korzystnie jedną trzecią dolnej częstotliwości roboczego zakresu częstotliwości akustycznych.

Akustyczny człon ma sztywność zginania między minimalną wynoszącą około 0,1 do około 1 000 Nm, a maksymalną od około 4 do około 3 500 Nm, i masę na jednostkę powierzchni od minimalnej wynoszącej od około 0,05 od około 1,5 kg/m², do maksymalnej od około 1 do około 4 kg/m², w zależności od rozmiaru/zastosowania.

Akustyczny człon stanowi sztywnąlekkąkonstrukcję o charakterze przekładkowym, typu laminatu ze sztywnym komórkowym rdzeniem i naklejonymi powłokami do przenoszenia fal odkształcających i podtrzymywania modów rezonansowych o pożądanych częstotliwościach.

Komórkowy rdzeń ma moduł sprężystości poprzecznej przynajmniej około 10 MPa, a moduł, Younga przylegającej powłoki 21 wynosi przynajmniej około 1 GPa.

Akustyczny człon o wymiarach przynajmniej poniżej około 0,1 m², najniższej częstotliwości fal odkształcających powyżej 100 Hz, ma sztywność zginania, która mieści się poniżej 10 Nm, ma moduł sprężystości poprzecznej rdzenia poniżej 10 MPa, a moduł Younga powłok mieści się w zakresie od 0,5 do 2,5 GPa.

Akustyczny człon o wymiarach przynajmniej od około 0,1 m² do około 0,3 m²1 najniższej częstotliwości fal odkształcających wynoszącej około 70 Hz, ma sztywność zginania od około 5 Nm do około 50 Nm i więcej, moduł sprężystości poprzecznej rdzenia powyżej 10 MPa, korzystnie około 15 MPa, do około 80 MPa i więcej, a moduł Younga powłok od 2 GPa do 70 GPa i więcej

Akustyczny człon o wymiarach przynajmniej od około 0,3 m² do około 1 m² ma najniższą częstotliwość fal odkształcających wynoszącą około 50 Hz, sztywność zginania powyżej około 20 MPa, korzystnie około 50 Nm do około 500 Nm i więcej, moduł sprężystości poprzecznej rdzenia powyżej 10 MPa, korzystnie od około 20 MPa, do około 90 MPa, a moduł Younga powłok od przynajmniej 2 GPa do 70 GPa.

Akustyczny człon o wymiarach przynajmniej powyżej 1 m² do 5 m²1 powyżej i najniższej częstotliwości fali odkształcającej wynoszącej 25 do 70 Hz, ma sztywność zginania powyżej 25 Nm, moduł sprężystości poprzecznej rdzenia powyżej 30 MPa, a moduł Younga powłok przynajmniej 20 GPa sięgający do 1 000 GPa.

Rdzeń zawiera komórki zapewniające użyteczne objętościowe rezonanse fal nie-odkształcających na wysokich częstotliwościach.

Rdzeń ma strukturę zapewniającą dodatkowe użyteczne objętościowe rezonanse nie-odkształcających fal zgęszczania/rozrzedzania na wysokich częstotliwościach.

Rdzeń zawiera komórki współdziałające z powłokami i powodujące występowanie dodatkowych użytecznych mikroskopijnych bębenków (komórka-pokrywa) i rezonansów fal nie-odkształcających na wysokich częstotliwościach.

Podatność podpory akustycznego członu zapewnia występowanie dodatkowych użytecznych rezonansów fal nie-odkształcających na niskich częstotliwościach.

Do akustycznego członu jest dołączony przetwornik mający postać aktywnego urządzenia akustycznego.

182 854

Przetwornik jest dołączony do rdzenia przez sprężyste mocowanie dla zapewnienia występowania dodatkowych użytecznych rezonansów fal nie-odkształcających na niskich częstotliwościach.

Przetwornik zaopatrzony jest przynajmniej w przemieszczalną część współpracującą z falą odkształcającą, mechanicznie sprzężoną z akustycznym członem, głównie rezystywnie. Przetwornik jest korzystnie typu piezoelektrycznego, lub przetwornik jest typu elektromagnetycznego z cewką i magnesem. Przetwornik elektromagnetyczny jest korzystnie przetwornikiem z ruchomą cewką. Przetwornik jest zamocowany powierzchniowo do akustycznego członu.

Przetwornik jest zaopatrzony w ruchomą część sprzężonąz falą odkształcającą, zainstalowaną we wnęce skierowanej w głąb grubości akustycznego członu.

Ruchoma część przetwornika sprzężona z falą odkształcającą zajmuje poniżej 0,1% powierzchni akustycznego członu.

Ruchoma część przetwornika sprzężona z falą odkształcającą ma masę 1 do 2 razy większą od części akustycznego członu, która jest przykryta lub usunięta dla osadzenia tej części.

Przetwornik w całości osadzony jest na akustycznym członie.

Akustyczny człon ma prostokątny aktywny akustycznie obszar, a przetwornik jest umieszczony w miejscu odpowiadającym 3/7 i/lub 4/9 i/lub 5/13 długości boków członu, wykorzystywanych jako współrzędne w odniesieniu do narożnika obszaru, lub akustycznego członu.

Akustyczny człon ma aktywny akustycznie obszar o kształcie ściśle eliptycznym, przy czym przetwornik jest umieszczony w położeniu odpowiadającym współrzędnym liczonym od środka obszaru bądź akustycznego członu wynoszącym 0,43 i 0,20 jej półosi wielkiej i półosi małej, o względnym współczynniku wydłużenia 1:1, 182.

Akustyczny człon ma aktywny akustycznie obszar o kształcie supereliptycznym, przy czym przetwornik jest umieszczony wewnątrz w odległości od krawędzi zewnętrznej tego obszaru lub akustycznego członu o około 15% linii prowadzącej do jej środka.

Odmiana urządzenia według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera akustyczny człon usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania powierzchniowych fal odkształceń w tym aktywnym akustycznie obszarze, przy czym akustyczny człon zaopatrzony jest w przynajmniej jeden przetwornik sprzężony bezpośrednio z mm w przynajmniej jednej lokacji, asymetrycznej względem konfiguracji geometrycznej akustycznego członu i znajduje się w odległości przynajmniej około 10% do 15% wewnątrz obszaru wzdłuż hnii węzłowej prowadzącej do jego środka. Ponadto wspomniana lokacja przetwornika pokrywa się z występowaniem sprzężenia złożonej kombinacji składowych drgań od wielu modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej akustycznego członu, przy czym geometryczna konfiguracja akustycznego członu, pozostaje w relacji do wszelkich różnic kierunkowych sztywności zginania w przypadku rozkładu składowej drgań od oddziaływania fali odkształcającej, przy jej naturalnych modach rezonansowych, korzystnego dla sprawności akustycznej urządzenia.

Korzystnym jest, że lokacja przetwornika jest odsunięta od linii, włącznie z liniami środkowymi i innymi osiami obszaru o przynajmniej 7%.

Urządzenie jest korzystnie zaopatrzone w mikrofon, przy czym zbiór przetworników jest rozmieszczony w lokacjach, z których każda jest różna w odniesieniu do względnych wartości współrzędnych ich położeń w tym obszarze.

Urządzenie ma korzystnie postać głośnika płytowego, który zawiera akustyczny człon z przetwornikiem zamocowanym do tego członu jako wzbudnik wywołujący rezonans akustycznego członu radiatora akustycznego dostarczającego akustyczną energię wyjściową przy rezonansie, oraz przegrodę otaczającą i podtrzymująca radiator.

Urządzenie korzystnie zawiera sprężyste zawieszenie między radiatorem i przegrodą dla podparcia radiatora w przegrodzie.

Sprężyste zawieszenie wykonane jest z materiału elastomerowego.

Przetwornik w postaci wzbudnika wibracyjnego zainstalowany jest w całości i jako jedyny na radiatorze

182 854

Przegroda ukształtowana jest jako obudowa z otwartą wzmocnioną od tyłu przednią częścią skrzynkową przystosowaną do zainstalowania na ścianie.

Przednia część skrzynkowa dostosowana jest do zainstalowania współlmiowo we wnęce ściany.

Urządzenie makorzystnie postać głośnika płytowego, który zawiera akustyczny członjako rezonansowy radiator akustyczny z obrzeżem, a do radiatora jest zamocowany przetwornik dla powodowania rezonansu części radiatora akustycznego i dostarczania akustycznej energii wyjściowej z radiatora, oraz ramę podtrzymującąradiator wokół obrzeża za pomocą sprężystego zawieszenia włączonego między ramę i obrzeże radiatora, przy czym przetwornik włączony jest między radiator i ramę, a dodatkowo przystosowany jest do membranowego poruszania radiatora. Rama ma część otaczającą radiator.

Sprężyste zawieszenie wykonane jest z materiału elastomerowego.

Rama ma stojak z częścią stykająca się z podłogą częścią w zasadzie pionową odchodzącą w górę od części stykającej się z podłogą i zespół ramion odchodzących od części pionowej, przy czym zewnętrzne końce ramion połączone są z częścią ramy otaczającą radiator.

Radiator ma kształt prostokąta, a ramiona sięgają w pobliże narożników radiatora.

Przetwornik jest zainstalowany na lub przy części pionowej ramy.

Przetwornik zainstalowany jest na uchwycie wystającym z części pionowej. Urządzenie jest korzystnie zaopatrzone w symetryczną parę przetworników. Radiator zawiera lekki rdzeń rozdzielający parę powłok o dużym module Younga. Głośnik ma obudowę z akustycznym członem w postaci akustycznego radiatora, elastyczne zawieszenie mocujące radiator w obudowie i umożliwiające jego ruch membrany względem niej, przy czym przetwornik zainstalowany jest w całości i jako jedyny na radiatorze dla powodowania ruchu wibracyjnego części aktywnej i jej rezonansu dla dostarczenia energii wyjściowej z radiatora, oraz środki zmieniające ciśnienie powietrza w obudowie dla powodowania ruchu membranowego radiatora.

Środki zmieniające ciśnienia powietrza są zaopatrzone w pompę pneumatyczną. Pompa pneumatyczna zawiera obudowąpomocniczą pędnik membranowy zainstalowany w tej obudowie pomocniczej i środki sprzęgające wnętrza odpowiednich obudów tak, że fale powietrza wytwarzane ruchem pędnika membranowego przenoszone są do tej obudowy.

Urządzenie zawiera akustyczne środki pochłaniające usytuowane w obudowie i/lub w obudowie pomocniczej.

Przetwornik ma postać bezwładnościowego przetwornika wibracyjnego i zawiera zespół cewki drgającej, z cewką sztywno zamocowaną do elementu rurowego, zespół magnesu usytuowany koncentrycznie z zespołem cewki drgającej, i element sprężysty podtrzymujący zespół magnesu w odniesieniu do ruchu osiowego względem cewki drgającej, przy czym element rurowy jest sztywno zamocowany do akustycznego członu.

Element rurowy jest trwale połączony bezpośrednio z członem za pomocą kleju.

Element sprężysty składa się z przeciwległych elementów elastomerowych rozmieszczonych po przeciwległych stronach zespołu magnesu.

Urządzenie jest zaopatrzone w pokrywy zamykające osiowe końce elementu rurowego, przy czym pokrywy te są zaopatrzone w umieszczone na nich elementy sprężyste.

Cewka jest zamocowana na wewnętrznej powierzchni elementu rurowego. Zespół cewki drgającej dostosowany jest do pomieszczenia go w odpowiednio ukształtowanej wnęce radiatora

Pokrywy są zaopatrzone w elementy sprężyste. Każda pokrywa zawiera pierścieniowy podatny resor. Na pokrywach są rozmieszczone ekrany magnetyczne.

Zespół cewki drgającej jest dostosowany konstrukcyjnie do sztywnego przymocowania do powierzchni radiatora.

Zespół magnesu ma przeciwległe dyskowe nabiegunmki, przy czym obrzeże jednego z nich znajduje się wewnątrz i w sąsiedztwie zespołu cewki drgającej, a obrzeże drugiego nabiegunnika ma kołnierz umieszczony blisko i wokół zespołu cewki drgającej. Między jednym z nabiegunników a powierzchnią radiatora jest zamknięty z obu stron przekładkowy element

182 854 sprężysty. Zespół magnesu zawiera przeciwległe pary magnesów zamykające przekładkowe nabiegunnik.

Urządzenie jest korzystnie zaopatrzone w komplementarne zespoły magnesów i zespoły cewek drgających po przeciwnych stronach radiatora wraz z elementami łączącymi wzajemnie te zespoły magnesów dla ich pracy przeciwsobnej.

Przetwornik ma postać bezwładnościowego przetwornika wibracyjnego, który zawiera płytkowy piezoelektryczny zginacz i środki dostosowane do zamocowania piezoelektrycznego zginacza na akustycznym członie stanowiącym element pobudzany do wibracji, przy czym konstrukcja jest taka, że znaczna część piezoelektrycznego zginacza znajduje się w określonej odległości od akustycznego członu z możliwością ich wzajemnego przemieszczania się.

Środki mocujące zginacza sąusytuowane centralnie względem tego płytkowego zginacza

Urządzenie zawiera masę zamocowaną do obwodu zginacza.

Środki mocujące są utworzone przez lekki element sztywny.

Piezoelektryczny zginacz ma postać kryształu.

Przetwornik ma postać bezwładniościowego przetwornika wibracyjnego, nadającego ruch drgający jego powierzchni, przy czym przetwornik wibracyjny zawiera zespół cewki drgającej, z cewką sztywno zamocowaną do elementu rurowego, przy czym zespół cewki drgającej jest dostosowany do sztywnego zamocowania do powierzchni członu, a zespół magnesu ma przeciwległe dyskowe nabiegunniki, przy czym obrzeże jednego z nabiegunników znajduje się wewnątrz i w sąsiedztwie zespołu cewki drgającej, a obrzeże drugiego nabiegunnika ma otaczający kołnierz dostosowany do umieszczenia blisko i wokół zespołu cewki drgającej, a ponadto zespół magnesu jest dostosowany do zamocowania na środku dla pobudzania akustycznego członu.

Zespół magnesu jest zamocowany na członie przez środki mocujące.

Środki mocujące mają postać elementu ustalającego dostosowanego do zaczepienia we wnęce członu. Element ustalający zawiera odstępnik odsuwający brzegi nabiegunników od członu.

Urządzenie zawiera korzystnie komplementarne zespoły cewek drgających i zespoły magnesów zamocowane na przeciwległych powierzchniach akustycznego członu, oraz element ustalający położenie środków zespołów magnesów do pracy przeciwsobnej.

Element ustalający na przeciwległych końcach ma główki wsparte na przyporządkowanych zespołach magnesów, przy czym element ustalający zawiera dwie skręcane ze sobą części gwmtowane i odstępnik umieszczony w sąsiedztwie elementu ustalającego i zamknięcia przekładkowego między odpowiednimi zespołami magnesów i przeciwległymi powierzchniami akustycznego członu.

Rozwiązania według wynalazku dotyczą opracowania urządzenia akustycznego o działaniu nie-membranowym, w sposób udoskonalony, prowadzący między innymi do finalnej implementacji możliwie najbardziej praktycznego rozwiązania głośnika płytowego.

Jedno z wchodzących w grę podejść polega na wykorzystaniu rezonansu, to jest odejściu do długo obowiązującego i silnie ugruntowanego założenia dotyczącego jakości odtwarzania dźwięku, którą uważano jako zależnąw sposób krytyczny od eliminacji zjawisk rezonansowych.

W rozwiązaniu według wynalazku uwzględnia się zastosowanie materiałów zdolnych do podtrzymywania odkształcających fal poprzecznych i generowania dźwięku w wyniku oddziaływania tych fal odkształcających.

Ogólna teoria wykorzystywania do analizy i obliczeń dotyczących oddziaływania fal odkształcających i związanych z tym rezonansów w dwuwymiarowych konstrukcjach płytowych jest znana w różnych zastosowaniach. Do tego celu, jak stwierdzono, szczególnie nadaje się metoda analizy elementów skończonych, użyteczna w przypadku analizowania działania fali poprzecznej w strukturach płytowych. Metoda ta ma zastosowanie w zwartych głośnikach o znacznej skuteczności i szerokopasmowości odtwarzania przy zapewnieniu dużej czystości/zrozumiałości, i dobrze się nadających do odtwarzania wysokiej jakości dźwięku. Ponadto pojawiają się przy tym inne wartościowe, zarówno bieme, jak i czynne urządzenia akustyczne i zastosowania. Jedna

182 854 z na pozór atrakcyjnych metod obliczeniowych, mianowicie analiza statystyczna rozkładu energetycznego, w rzeczywistości okazuje się nieefektywna.

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia skuteczność sposobu projektowania uruchamiania płyty, jak również poprawnie zachowującego się elementu akustycznego, o rozszerzonym w sposób nieoczywisty pokryciu częstotliwościowym i znacznej zdolności rozprowadzania i znacznej głośności dźwięku, włącznie ze słabą a praktycznie żadnąkierunkowością i zmniejszeniem zjawiska zbliżenia na głośność. Praktycznie, w przypadku odpowiedniego pobudzania za pomocą przetworników elektromechanicznych możliwe jest wytwarzanie szerokiego asortymentu lekkich płaskich lub zakrzywionych głośników, dla szerokiego zakresu zastosowań, do których takie głośniki nadają się wyjątkowo, niezależnie od szerokości zakresu częstotliwościowego. W odróżnieniu od innych metod matematycznych, zwłaszcza analizy statystycznej energii, zastosowanie metody analizy elementów skończonych może, przynajmniej przy zastosowaniu w tym przypadku, rozstrzygnąć problemy konstrukcyjne, jak na przykład powody ograniczeń częstotliwości i złego rozmieszczenia środka pobudzającego, będącego wynikiem nieodpowiedniego wyboru.

Przeprowadzone nadania ukierunkowane były na wyjaśnienie implikacji akustycznych zjawiska polegającego na tym, że dowolna część rozmieszczona głównie poprzecznie względem grubości, wykazuje charakterystyczne naturalne drganie fali odkształcającej. Z konkretnych zależności akustycznych wynikają warunki dla modów rezonansowych drgań, przy częstotliwościach związanych zależnościami z własnymi częstotliwościami podstawowymi dla rozpatrywanej części aktywnej podczas takiego charakterystycznego złożonego naturalnego drgania fali odkształcającej. Każdy taki mod rezonansowy sprzyja uwypukleniu konkretnej składowej drgania fali odkształcającej ponad amplitudę części aktywnej między najaktywniejszymi wibracyjnie podobszarami a podobszarami nieaktywnymi wibracyjnie, odpowiadającymi odpowiednio, antywęzłom i węzłom (czyli martwym punktom). Stwierdzono, kombinacja składowych drgań fali poprzecznej spośród ogółu naturalnych modów rezonansowych daje w wyniku grupowanie węzłów i przecwiwęzłów przez superpozycję i gromadzenie się w podobszarach stanowiących regiony w zasadzie większej i mniejszej aktywności fali poprzecznej, niż ta, którą można uważać za antywęzły kombinacyjne i kombinacyjne martwe punkty. Potwierdzono, że większość takich części aktywnych ma niską sprawność akustyczną zwłaszcza przy dolnych częstotliwościach, to znaczy poniżej częstotliwości koincydencji i poniżej, w stronę największej, czyli podstawowej długości fali możliwego drgania fali odkształcającej rozpatrywanej części aktywnej.

Przy starannej analizie i prawidłowym projektowaniu, można bardzo znacznie rozszerzyć ideę wykorzystania drgań fali odkształcającej w płaskich elementach akustycznych i dzięki jej wykorzystaniu w głośnikach zapewnić w sposób nieoczywisty odtwarzanie szerokiego zakresu częstotliwości akustycznych o dużej czystości.

Wynalazek umożliwia obliczanie i celowe projektowanie, od analizy i badań doświadczalnych, na podstawie dokładnego gruntownego usprawnienia, wyjaśnienia i zrozumienia działania akustycznej fali odkształcającej, co opiera się na otrzymywaniu korzystnych rozkładów drgań fal odkształcających związanych z modami rezonansowymi w elemencie akustycznie aktywnym Te udoskonalenia są do osiągnięcia nawet w przypadku prostych kształtów tych elementów aktywnych, spełniających kryteria proporcji przy uwzględnieniu rzeczywistych parametrów fizycznych odnoszących się do występowania fali odkształcającej. Połączony z elementem akustycznym dowolny przetwornik jest umieszczony zgodnie z podanymi kryteriami. Termin przetwornik obejmuje przetworniki pojedyncze i złozone, jak również wszelkiego typu i konstrukcji przetworniki służące do wzbudzania fal odkształcających, typu zarówno elektromagnetycznego, jak i piezoelektrycznego, lub innych typów, na przykład magnetostrykcyjne.

Ponadto łatwa w realizacji jest pożądana lub wymagana kontrola nad efektami drgań krawędziowych przez obramowanie krawędzi realizowane przez sam element, w niektórych przypadkach polegające jedynie na przytrzymywaniu lub wsparciu krawędzi na pewnej powierzchni Możliwe jest selektywne tłumienie przykładane w wyznaczonych położeniach środkowych w obszarach roboczych elementów aktywnych. Obramowanie krawędzi może być selektywne w położę

182 854 niach oddziałujących na mody rezonansowe na interesujących częstotliwościach, lub zwykle bardziej zupełne, jakkolwiek z selektywnym uwypukleniem pośredniego materiału tłumiącego. Ogólnie, taki pośredni materiał tłumiący nie powinien unieruchamiać krawędzi w odniesieniu do pożądanego drgania, lecz powinien pozostawać przynajmniej w lekkim styku, przy czym pożądane jest określanie konkretnych wymagań oddzielnie dla poszczególnych przypadków przy finalizowaniu projektowania dowolnego wyrobu. Nie jest ono bardzo krytyczne. Wymagane tłumienie zależy od takich czynników, jak przeprowadzenie badań dla zapewnienia umknięcia zjawiska dzwonienia w docelowej pracy, od materiałów zastosowanych na elementy i ich wielkości, włącznie z uwzględnieniem energii drgań docierającej do krawędzi.

Na podstawie prac badawczo-rozwojowych stwierdzono, że na złą sprawność akustyczną wykazuje wpływ obecność i rozkład wspomnianych punktów martwych w poprzecznym wymiarze części, i/lub odwrotnie, to znaczy rozstawienie i rozmieszczenie czyli rozproszenie wspomnianych antywęzłów i antywęzłów kombinacyjnych i/lub złożoność antywęzłów kombinacyjnych.

W badaniach stwierdzono, że z natury lepsza sprawność akustyczna, czyli aktywność, występuje przy zadbaniu o zmniejszenie, korzystnie aż do prawie wyeliminowania, występowania kombinacyjnych punktów martwych, i/lub odwrotnie, jak najrównomiemiejsze rozłożenie antywęzłów i antywęzłów kombinacyjnych na poprzecznym rozmiarze części aktywnej, korzystnie przy osiągnięciu, lub dążeniu do osiągnięcia rozkładu praktycznie równomiernego. Przynajmniej w przykładach wykonania wynalazku przeznaczonych do wykorzystania w zakresach częstotliwości akustycznych, szczególną uwagę kieruje się na mody rezonansowe przy małych częstotliwościach. Stwierdzono, że bardzo efektywne jest zwrócenie uwagi na mody rezonansowe w znacznie szerszym zakresie częstotliwości będącym przedmiotem rzeczywistego zainteresowania, nawet na mody rezonansowe, które mogą występować poniżej górnej granicy takiego interesującego zakresu częstotliwości, to znaczy bliżej lub najbliżej możliwie najniższego drgania naturalnej fali odkształcającej w aktywnym akustycznie członie. Normalna zmiana prędkości fali poprzecznej w funkcji częstotliwości w stosowanych praktycznie materiałach i strukturach jest całkowicie bez problemów do przyjęcia w przypadku omawianych niniejszym członów.

Ponadto stwierdzono, że korzystne jest umieszczenie środków przetwornikowych w jednym lub większej liczbie pozycji sprzęgających zjednym lub wieloma antywęzłami kombinacyjnymi, przy czym korzystnie mskoczęstotliwościowe mody rezonansowe w interesującym roboczym zakresie akustycznym mająantywęzły aktywne wibracyjnie w liczbie odpowiadającej praktycznemu maksimum lub optimum, a jeszcze korzystniej, wszystkie, które przy tym mogąbyć kombinowanymi przetwornikami wielokrotnymi wykorzystującymi dwa lub więcej z tych położeń, korzystnie w sposób możliwie komplementarny do drgań modu rezonansowego w rozpatrywanych położeniach. Takie pozycje różniąsię od znanych ze stanu techniki i, jak stwierdzono, korzystne jest ich stosowanie poza tymi częściami aktywnymi przy, korzystnie, regularnym rozmieszczeniu tych antywęzłów i antywęzłów kombinacyjnych.

Korzystnym w praktyce, w odniesieniu do korzystnego rozmieszczenia antywęzłów i antywęzłów kombinacyjnych w przypadku omawianego członu, jest posiadanie, w przypadku omawianych częstotliwości naturalnych modów rezonansowych, lub zbliżanie się do najlepszego możliwego, z punktu widzenia zmniejszenia lub uniknięcia powstawania nadmiernie ścisłego grupowania i/lub chaotycznego i nieregularnego rozmieszczania różnic, w oparciu o wybór lub zadawanie i wykorzystywanie odnośnych parametrów części aktywnych, zmniejszających gromadzenie się lub powstawanie nieregulamości odstępów między częstotliwościami naturalnych modów rezonansowych powodujących otrzymanie lepszej sprawności akustycznej. W przypadku różnych wymiarów względnych członów, mogą wystąpić zmiany częstotliwości modów rezonansowych, włącznie z ich uporządkowaniem, lecz są one łatwe do wyliczenia i uwzględnienia Zwykle w przypadku modów rezonansowych przyjętych zgodnie z różnymi zasadami koncepcyjnymi, to krytenum/cecha jest rozpatrywane jako przeplot uwzględnianych częstotliwości modu rezonansowego.

Inne kryterium użytkowe, odnoszące się do kształtu i proporcji rozmiarów poprzecznych członów akustycznych, jak również rozmieszczenia przetworników, dotyczy celowości tylko

182 854 niewielkiego i regularnego rozproszenia czasów przejścia fal poprzecznych na częstotliwościach modu rezonansowego w odniesieniu do przetwornika i krawędzi odbijających akustycznego członu, łącznie z uwzględnieniem prędkości dźwięku, to znaczy poprzecznych fal odkształcających, które są uzależnione od częstotliwości, niezależnie od stosowania przekładkowych konstrukcji laminatowych. Dokładnie uporządkowane docieranie, nawet przy niedługiej drodze koincydencji, takich fal poprzecznych modu rezonansowego na powrót do przetwornika po odpowiednim pełnym przebyciu akustycznego członu, z dwoma odbiciami krawędziowymi, oddziałują wyjątkowo korzystnie, powodując szybkie rozproszenie czyli narastanie powstającego drgania fali poprzecznej na całym obszarze członu.

Wymagane i wyobrażalne jest przy tym otrzymanie poprawy sprawności akustycznej akustycznego członu i możliwe bliskie dojście do w zasadzie równomiernego rozproszenia lub rozkładu naturalnych modów rezonansowych i związanych drgań fah poprzecznej na przynajmniej wybranym celowo obszarze operacyjnym członu. W praktyce, w większym lub mniejszym stopniu podjęto kroki w odniesieniu do wyboru, i przynajmniej rozmieszczenie przetworników, zasady ich projektowania i montażu, mogą mieć bardzo użyteczne zastosowanie nawet tam, gdzie nie przywiązuje się wagi do poprawienia złożoności rozkładu modów rezonansowych i rozmieszczenia.

Korzystne jest rozpatrzenie rozwiązań z dwóch zgłoszeń patentowych opublikowanych po raz pierwszy po datach pierwszeństwa niniejszego zgłoszenia, w których stwierdzono, ze wykonalne jest, a niekiedy korzystne, zastosowanie mniejszego wynalazku w przypadku głośników z przetwornikami piezoelektrycznymi. Obydwa opisy patentowe nr WO 95/318051WO 96/01547 dotyczą rozwiązań głośników z zastosowaniem piezoelektrycznych wkładek pobudzających, zarówno stosowanych w płytach do pokryw komputerów laptop, jak i do rozkładanych paneli odtwarzaczy płyt kompaktowych, lub wewnątrz obudów wyświetlaczy wizyjnych lub napędów dysków komputerowych, lub do lekkich płytek polistyrenowych, lub też dodatkowych bloków akustycznych montowanych na innych powierzchniach. W przykładach korzystnych zastosowań występują rozmieszczone w zasadzie centralnie pary piezoceramicznych nakładek pobudzających, a wiele z nich jest wykonanych w postaci wydrążenia przyporządkowanej składanej pokrywy i innych obudów trójwymiarowych włącznie ze szczególnie korzystną obudową głośnikową o przekroju trójkątnym, jak również przykłady różnych proponowanych metod uniknięcia rezonansu płyt. Te ostatnio metody mają oczywiście charakter doraźny i odpowiadający metodzie prób i błędów, obejmując wprowadzenie wszędzie, gdzie to okazuje się skuteczne, pasków tłumiąco-usztywniających, aż do wykazania w badaniach, za pomocąprzebiegu sinusoidalnego, wyeliminowania niepożądanych drgań/rezonansów. W porównaniu z prezentowaną metodą brak przy tym wszelkich wskazówek, jak również znaczącego wytłumaczenia zależności matematycznych i fizycznych dla procesów zachodzących przy generacji dźwięku przez wywoływanie poprzecznej fali odkształcającej w płytach i brak analizy udziału regularnego projektowania płyty i rozmieszczenia przetworników itp. w otrzymaniu dobrej sprawności akustycznej. Przynajmniej w większości przypadków pary przetworników piezoelektrycznych nakłada się na powierzchnie, w których nie powstająfale poprzeczne. Nie jest oczywiste, że aktywnych jest dużo więcej aktywnych membranowych akustycznych zespołów pobudzających, wśród zespołów rozmieszczonych celowo i regularnie na dowolnej powierzchni, niż w przypadku wspomnianych rozwiązań. Pozornie zasada według tych znanych rozwiązań pozwala wykorzystać korzystne warunki wydrążonych objętości i obudów, zwykle przez rozwiązywanie problemów związanych z rezonansami. Odpowiada to założeniom historycznym, które silnie kontrastują z niniejszym wynalazkiem, według którego rezonanse stanowią podstawowy mechanizm wymuszany/podtrzymywany włącznie z jego optymalizacją/maksymalizacją w sposób uporządkowany, w celu osiągnięcia użytecznej sprawności/działania samych płyt jako takich, jak również celowo wykorzystywany w połączeniu z zadanym z góry asymetrycznym rozmieszczeniem starannie zaprojektowanych przetworników elektromagnetycznych z ruchomą cewką jak również przetworników piezoelektrycznych.

182 854

Rozchodzeniu się fal poprzecznych w rzeczywistości, lub potencjalnie, sprzyja wiele czynników, takich jak częstotliwości, rozkład itp. węzłów drgań w akustycznych członach. W przypadku członów, których odpowiednie parametry materiałowe sprzyjające rzeczywistemu rozchodzeniu się fal poprzecznych, zwłaszcza sztywności na zginanie, ścinanie itp., utrzymywano w zasadzie takie same we wszystkich mteresujących kierunkach, stwierdzono, że kształt i wymiary akustycznego członu stanowią szczególnie znaczny czynnik o dużej wartości dla realizacji cech rozwiązania według wynalazku i otrzymania praktycznych odmian urządzenia.

Wymiary, dla dowolnego konkretnego kształtu, wpływają głównie przez ich naturalną skłonność do wyznaczania najniższych częstotliwości naturalnych spośród możliwych rzeczywistych drgań fali odkształcającej członu, również częstotliwości teoretycznych występujących jako częstotliwości podstawowe dla odnośnych częstotliwości naturalnych modów rezonansowych, również z przyczyny nachylenia względnego rozpatrywanych wymiarów.

W przypadku kształtu prostokątnego członu, pierwsza konstrukcja symulowana okazała się wartościowa praktycznie w odniesieniu do rozkładu antywęzłów drgań związanych z naturalnymi modami rezonansowymi i odnoszących się do nich punktów martwych, które teoretycznie powstałyby dla każdej z różnych długości jego boków, przy ich rozpatrywaniu oddzielnym, to znaczy każdego jako pojedynczej osi rozchodzenia się fah poprzecznej, jak gdyby me występowało inne zginanie w tej części Jest to na tyle przesadne uproszczenie, że zaskakujące jest otrzymanie użytecznych rezultatów. Jednak jest to procedura, do matematycznego generowania danych reprezentujących taką teorię symulacyjną, włącznie z komputerowym modelowaniem za pomocą dostępnych w handlu pakietów oprogramowania matematycznego. Zatem częstotliwości modów rezonansowych, podstawowego i naturalnego, można obliczać/generować komputerowo dla dowolnych wartości wymiarowych i odpowiednich rozkładów energii drgań w różnych miejscach, lub podobszarach podstawowych, w wymiarze poprzecznym rozpatrywanego akustycznego członu, generowanych indywidualnie dla danego modu, włącznie z praktycznie przedstawionymi w tablicach/matrycach lub graficznie. Takie indywidualne rozkłady dla odpowiednich modów rezonansowych można nakładać dowolnie jako składowe złożonego wzorca rozkładu przynajmniej części węzłowej jednoosiowej fali odkształcającej, o komplementarnym rozkładzie bardziej/najbardziej aktywnych wibracyjnie obszarów i obszarów mniej/najmniej aktywnych, a realizacja wyboru takich modów do nałożenia, przy uwzględnieniu takich części jednoosiowej naturalnej fali odkształcającej odbywa się korzystnie na podstawie sprawdzonej dla mniejszego celu efektywności. Generowanie takich złożonych wzorców rozkładu wykorzystywano do znalezienia ortogonalnych zestawów wartości wymiarowych (odpowiadających różnym bokom kształtu prostokątnego), dla których odpowiednie zespolone wzory rozkładu jako nałożone węzłowo, wytworzą przynajmniej w pewnym stopniu użyteczne dopasowanie między obszarami bardziej/najbardziej aktywnymi obszarami jednego z branych pod uwagę wzorów zespolonych z innym z branych pod uwagę wzorów zespolonych i odwrotnie.

To dopasowanie można zaobserwować, aczkolwiek przez widoczną sztuczną uproszczoną/wyidealizowaną aproksymację, w dążeniu do redukcji koincydencji, które w przeciwnym przypadku sprzyjałyby wspomnianemu powstawaniu kombinacyjnych punktów martwych części lub płyt, do których niniej sza myśl nie ma zastosowania. Ponadto, to dopasowanie można uzyskać w dowolnym korzystnym stopniu, włącznie z maksymalnym lub optymalnym zredukowaniem lub zminimalizowaniem takich warunków powstawania kombinacyjnych martwych punktów, przynajmniej w granicach dopuszczalnych przybliżeń. Wybrane częstotliwości modu rezonansowego dla tych dwóch złożonych wzorów rozkładów, mogą korzystnie zawierać nizsze rzędy, interesujące lub ważne dla pracy w pożądanym zakresie akustycznym, nawet również w razie potrzeby poniżej niego.

Teoretycznie najlepsze dopasowanie powinno być możliwe do otrzymania w przypadku możliwie dużej liczby modów rezonansowych i odpowiednich złożonych wzorów rozkładów powyżej wspomnianej struktury. W praktyce i w zastosowaniu do powyższego przeglądu częstotliwości modalnych całkiem zadowalające wyniki otrzymano przez ograniczanie zainteresowania indywidualnie i zbiorowo do konkretnych niższych rzędów modów rezonansowych, na

182 854 przykład do rzędu trzeciego każdej teoretycznej częstotliwości podstawowej (realizując ogółem dziewięć, dla wspomnianego zasięgu poprzedniego wspomnianych części aktywnych dwuwymiarowych), korzystnie do przynajmniej rzędu piątego (łącznie dwadzieścia pięć), ewentualnie do lub poza rząd siódmy, dla maksymalizacji lub optymalizacji dopasowania. Ulepszenie modelowania, jak to poniżej zrealizowano w użyciem analizy elementów skończonych, wykazuje zwykle dodatkowy rezonans, włącznie z pobudzaniem najniższych modów lub wiązaniem ich z wymiarami przekątnych i/lub modami fal innych, niż poprzecznych, co jest wnioskiem dodatkowym z rozpatrywania dla tej struktury aproksymowanej. W zakończonych powodzeniem rzeczywistych pracach rozwojowych rezonansowe mody fali poprzecznej brane pod uwagę w tych procedurach dopasowania występowały na częstotliwościach ciągle rozpatrywanych jako pojedyncza sekwencja łączona z częstotliwości teoretycznych traktowanych jak podstawowe dla dwóch boków prostokąta, w ilości do ponad dwudziestu, a zwykle trzydziestu i więcej, a korzystnie przynajmniej dwudziestu pięciu. Wyniki wykazały zupełnie zadowalająco czyste uporządkowanie ciągłe, rozłożenie i aktywność sprawność akustyczną dla częstotliwości wyższych modów rezonansowych.

Ogólnie użytecznym w zastosowaniu okazało się stosowanie konkretnych współczynników wydłużenia kształtu prostokątnego z izotropową sztywnością zginania. Jedną z takich korzystnych i wysoce efektywnych wartości współczynnika wydłużenia wynosi około 13,4% w stosunku do kwadratu, to znaczy w stosunku do równości boków, w szczególności około 0,882 lub 1,134, a w wielu wcześniejszych pracach rozwojowych wykorzystywano tę wartość. Jednak wykryto innąpotencjalnąwartość współczynnika wydłużenia, wynosząca około 37% w stosunku do kwadratu, chociaż może być szczególnie zalecana/korzystna kontrola tłumienia w przynajmniej niektórych z najniższych modów rezonansowych. Istniej ąrówmeż inne, które mogą się utrzymywać, przynajmniej jeżeli akceptowalna jest niższa skuteczność, zależnie od tego, czy są stosunkowo efektywne czy zaledwie uznane za możliwe do przyjęcia dla poszczególnych zastosowań, lub (na przykład w konkretnych implementacjach głośnikowych) wykorzystywane w charakterze rozwiązania kompromisowego łącznie z minimalizacją oddziaływania na sprawność pobudzania fal/reprodukcji niepożądanych częstotliwości modów rezonansowych, w szczególności poniżej pożądanego roboczego zakresu częstotliwości.

Powyższa procedura obejmująca superpozycję złożonych wzorów rozkładów nie zostaje przedłożona jako wierna reprezentacja rzeczywistego drgania naturalnej fali ugiętej w jakiejkolwiek konkretnej części, lecz tylko jako wyznaczone przybliżenie o pewnej wartości praktycznej. Rzeczywiste drganie naturalnej fali ugiętej w dowolnej takiej części aktywnej jest bardzo złożone, czyniąc efektywność procedury tym bardziej zaskakującą. Zatem konieczne jest występowanie interaktywnego oddziaływania między takimi głównymi podstawowymi pod względem koncepcyjnym oddziaływaniami falowymi, jak rozpatrywane węzłowo w powyższej procedurze dla dwóch wymiarów boków i kierunków w kształtach w zasadzie prostokątnych, włącznie z miejscowym ugięciem jednego oddziałującego na drugi, również efekty brzegowe, włącznie z odbiciem i tłumieniem, dla dalszego wzmocnienia ogólnych drgań ugiętej fali poprzecznej i rozkładem bardziej i najbardziej aktywnych pod względem wibracyjnym obszarów antywęzłów kombinacyjnych. Jakkolwiek ogólnie można by oczekiwać, ze takie efekty mogą być pomocne i/lub nieco oddziaływać na wyższe częstotliwości modów rezonansowych, z niezbędnie wyższymi hcznościami węzłów na wymiarze poprzecznym akustycznego członu, stwierdzono dodatkowo, że poszczególne drgania niepożądane i/lub nasilenia drgań można analizować za pośrednictwem tłumienia, to znaczy jako ogólne lub brzegowe tłumienie i/lub selektywne miejscowe tłumienie średnie w odnośnych położeniach tego wymiaru.

Występuje jednak zjawisko, które może mieć korzystne znaczenie przy w uwzględnianiu przy konkretnym rozpatrywaniu, przynajmniej w charakterze użytecznego uściślenia, dla konkretnego kształtu prostokątnego członu, modów rezonansowych skojarzonych z jej wymiarem wzdłuż przekątnej. Zapewnienia przynajmniej w zasadzie sprzyjające warunki dla pożądanego rozkładu (rozkładów) modów rezonansowych można dokonać przez ścięcie, czyli fazowanie bądź zakrzywienie narożników, bądź też nadanie im takich kształtów, w odniesieniu do anizotro

182 854 pn sztywności na zginanie. Rozsądne granice praktyczne uwzględnienia tego uściślenia co do wypadkowego kształtu i zmniejszenia obszaru poprzecznego wynikają w sposób naturalny z przybliżenia innego anahzowalnego kształtu, na przykład supereliptycznego lub przynajmniej regularnego wielokątnego, korzystnie nie zmniejszającego przekątnej poza rozmiar większego lub mniejszego z boków. Korzystne jest dalsze uściślenie, w którym takie ścięcie lub sfazowame jest zróżnicowane, przynajmniej dla narożników na różnych przekątnych, które w różnym stopniu, w zależności wzajemnej dającej w efekcie podobne dopasowanie (dla modów rezonansowych odnoszących się do przekątnych) do wspomnianych powyżej dla wymiarów boków, i ewentualnie dodatkowo w odniesieniu do, lub w efektywnym przedłużeniu, lub w uzupełnieniu, lub korzystnie w zespoleniu stosunku dopasowania dla wymiarów boków. W praktyce wystarczające jest zastosowanie efektywnego skrócenia tylko dla jednej przekątnej, na przykład jednakowego na każdym końcu dające wypadkowe skrócenie do wartości średniej między pełnym wymiarem przekątnej a wymiarem dłuższego boku, korzystnie do osiągnięcia postępu arytmetycznego wymiarów bocznych i przekątnych przy osiągnięciu lub zbliżeniu się do w zasadzie równości różnic wymiarowych, czyli liniowej zależności wymiarów. Wystarczające skrócenie tylko jednej przekątnej akustycznego członu w kształcie prostokąta, przynajmniej idealizowane dla izotropn sztywności przy zginaniu, obserwuje się przy około 15% lub około 10% skróceniu dla współczynników wydłużenia wynoszących odpowiednio około 13,4% i około 37%.

Wspomniana procedura obejmująca generowanie/wykorzystywanie danych dla teoretycznego jednoosiowego ruchu falowego zginania dla każdego z różniących się boków ograniczających akustycznych członów w zasadzie prostokątnych, dla wybranych naturalnych modów rezonansowych i/lub kumulacyjną superpozycję w postaci zespolonych odpowiednich wzorów rozkładu, i/lub składanie w kombinację takich zespolonych wzorów w celu określenia mogących występować wymiarów i/lub proporcji boków dla pożądanego zredukowania kombinacyjnych martwych punktów i/lub efektywnego rozmieszczenia jednych antywęzłów, lub antywęzłów kombinacyjnych, w martwych punktach lub kombinacyjnych martwych punktach drugich, dla zapewnienia, ze jeden lub więcej z wybranych rzędów modów rezonansowych utrzymuje się na niskim poziomie w interesującym paśmie częstotliwości akustycznych. W rzeczywistości, według wynalazku przewiduje się szersze zastosowanie dla innych kształtów akustycznych członów i służących do tego celu parametrów geometrycznych określających ich granice lub kształt, wraz z odpowiednimi procedurami odnoszącymi się przynajmniej do podstawowych częstotliwości węzłowych i odpowiadających im modów rezonansowych wzdłuż poszczególnych kierunków lub osi, które nie musząbyć ortogonalne ani odnosić się bezpośrednio do takich parametrów geometrycznych, jak na przykład kształty czworoboczne o nierównych bokach prostoliniowych lub regularne bądź nieregularne wielokątne lub rombowe, lub kształty o bokach krzywoliniowych, jak na przykład przekroje stożkowe lub kołowe z regulowaną szczeliną promieniową lub też superehptyczne o dużych współczynnikach potęgowych, jak również stosunkach osi wielkiej/małej, lub kombinacje tych kształtów, w zasadzie naprawdę dowolnego innego niż części aktywnej o szerokości zbyt małej do podtrzymania użytecznych złożonych modów dwuwymiarowych.

Takie rozszerzenie jest możliwe z użyciem innych bardziej złożonych metod matematycznych, na przykład analizy elementów skończonych (FEA), które są dostępne łącznie z pakietami oprogramowania komputerowego i umożliwiających w zasadzie pełną analizę ogólnego naturalnego drgania fali poprzecznej i zgodnie z identyfikowalnymi poprzecznymi modami rezonansowymi i generowaniem odnośnych danych, włącznie z wykreślaniem graficznym, z odpowiedniej definicji kształtu granicznego, w celu kontroli i manipulacji zmierzającej do korzystnego przeplotu częstotliwości i/lub dopasowania wzorów rozkładów bardziej/najbardziej aktywnych wibracyjnie antywęzłów/antywęzłów kombinacyjnych i mniej/najmniej aktywnych wibracyjnie punktów martwych/kombinacyjnych punktów martwych, w celu osiągnięcia pożądanego bardziej równomiernego rozkładu modów rezonansowych i zredukowania w ten sposób przynajmniej martwych punktów kombinacyjnych.

182 854

Taka kontrola i manipulacja zmianami jednego lub więcej spośród dwóch lub więcej parametrów geometrycznych jest szczególnie łatwa w realizacji z użyciem tablicy, czyli matrycy zawartości energii drgań siatki podstawych podobszarów rozmiaru poprzecznego, zwłaszcza przez zmiany zachodzące przy zmianie parametrów, korzystnie jednego lub więcej stosunków takich parametrów. Procesy sumowania energii dla tych podobszarów dają pożądaną informację.

Dla takich rozłożonych, na przykład siatkowo, sumowań energii pojawiają się inne cechy rozwiązania według wynalazku, jako środek lub sposób osiągnięcia maksymalnego, optymalnego lub dopuszczalnego rozkładu wibracyjnych antywęzłów/antywęzłów kombinacyjnych skojarzonych z naturalnymi modami rezonansowymi poprzecznie względem danego członu aktywnego

Przechodząc do eliptycznych kształtów członów zdolnych do aktywności z falą poprzeczną, przyjęto uprzednio, że istnieje izotropia sztywności na zginanie przynajmniej w kierunkach ich osi wielkiej i małej, bądź bezkierunkowa, przy czym odnośne drganie naturalne fali poprzecznej obejmuje mody rezonansowe wspomagane składowymi supereliptycznymi i/lub kątowymi od zakrzywienia brzegowego i przechodzącymi przez osie, wielkąi małą. Osie, wielka i mała, jak przyjęto, są znaczące, a zwłaszcza ich stosunek. Praktycznie stosunek osi wielkiej do małej dla właściwych kształtów eliptycznych określono jako około 1,18? przy aktualnej alternatywnie jako około 1,34.

Superelipsy skutecznie wpływająna zewnętrzne odkształcenie zakrzywionej granicy elipsy właściwej między jej osią wielką i małą dochodzące do stopnia, w którym powstają kształty zbliżone, pozornie raczej podobne do zmniejszającej rozmiary przekątnych obróbki naroży kształtu prostokątnego. Występuje dodatkowa zmienna reprezentowana przez współczynnik potęgowy 2n, jak również osie wielka i mała, a i b oraz ich stosunek a/b w odpowiedniej funkcji.

(x/a)²ⁿ + (y/b)²ⁿ = 7, która prowadzi do dwóch możliwości, mianowicie wyznaczenia korzystnego stosunku osi wielkiej/małej a/b dla dowolnej danej wartości n, lub określenia korzystnej wartości n dla dowolnego danego stosunku a/b. W przebadanych przykładach stosunek a/b zawiera się w granicach od 1 do 2, podobnie jak dla n (to znaczy dla wartości 2n w granicach od 2 do 4). Takie przetwarzanie odbywa się znów dla przypadku sztywności na zginanie i przy ograniczeniach upraszczających równości obszaru. Wartość 1,1 dla stosunku a/b okazuje się nie obiecująca. Jednak wartość 1,15 okazuje się dobrą, to znaczy dla a/b = 1,15, n = 1,9 dla m = 1,8, a/b = 1,13 do 7,22 lub 1,32 wskazując korzystne rozrzuty, czyli tolerancje dla praktycznych zależności wzajemnych n i a/b. Również wartość 1,4 dla stosunku a/b stanowi realną alternatywę, to znaczy dlaa^=7,< n = 1,37 do 1,40

Rozległe, lecz w zasadzie rutynowe, przetwarzanie z innymi wartościami n i a/b mogłoby doprowadzić do innych realnych możliwości, a równoczesna optymalizacja n i a/b może w wyniku dać jeden lub więcej, szczególnie korzystnych kształtów superehptycznych, z których wiele jest podobnych do przedstawionych w przykładach.

Jednym z badanych z kształtów złożonych jest z zasadzie superehpsoidalny i w zasadzie właściwy elipsoidalny kształt członu akustycznego łącznie z wyróżnieniem wspólnej osi wielkiej tej części aktywnej eliptycznej wynoszącym około 1,1 - 1,3 T, i ze współczynnikiem wydłużenia wyróżnionej osi wielkiej wynoszącym 1,2;1,w stosunku do szerokości.

Jak stwierdzono, regularne przypadki ograniczania kształtów prostokątnych i eliptycznych w funkcji boków i osi sąjednakowe, to znaczy dla odpowiednich kształtów kwadratowych, i kołowych, izotropowych w odniesieniu do sztywności zginania itp., otrzymuje się części aktywne o znacznie gorszej aktywności akustycznej, czyli sprawności, mimo powyższej teom, co do lokalizacji przetwornika stwierdzono, że pewne zalety użytkowe ma stosowanie kształtów o kształtach innych, niż wspomniane, włącznie z kołowymi i kwadratowymi. Jednak w przypadku tych części aktywnych, jako szczególnie wartościowych i korzystnych urządzeń i elementów

182 854 akustycznych, nieodparte dezyderaty oraz cechy charakterystyczne wynalazku dotyczą meregulamości/nierówności (w odniesieniu do kształtu) i asymetrii (w odniesieniu do omawianych poniżej położeń przetworników), jak również występowania co najmniej dwóch ukośnych osi/kierunków lub wymiarów powodujących wystąpienie różnych częstotliwości teoretycznych drgania naturalnego, włącznie z kształtami o takich osiach/kierunkach lub wymiarach, które me muszą być konieczne wzajemnie prostopadłe, jak przekątne prostokąta, i mają zastosowanie ogólne, na przykład do boków i/lub przekątnych innych czworoboków lub boków i kątów i/lub linii międzywierzchołkowych. Przy tym występuje, dla każdego z podstawowych typów kształtu, jedna lub więcej, określonych z góry zależności między częstotliwościami, co prowadzi do korzystnego przeplotu częstotliwości modu rezonansowego i/lub wypełniania do pewnego stopnia tego, co przy innych zależnościach wymiarowych i tym podobnych stanowiłoby kombinacyjne martwe punkty.

Dodatkowo stwierdzono, że można stosować w zasadzie równoważne części aktywne o zmianach kształtów o różne wartości względne, czyli stosunki parametrów określających w stosunku do konkretnie założonych. Tak więc powyższa analiza włącznie z analizą struktury geometrycznej, sąjednakowo stosowalne do członów akustycznych o dowolnej konkretnej anizotropii sztywności zginania, to znaczy różnej w kierunkach długości i szerokości prostokąta lub w kierunku równoległym do osi wielkiej i małej elipsy właściwej lub superelipsy, da odpowiednie korzystne wartości współczynników wydłużenia. Również do osiągnięcia jest najbardziej chyba interesująca w praktyce zależność odwrotna, to znaczy, określenie równoważnego stopnia anizotropii lub stosunku sztywności zginania, nawet odwrócenia, czy symulacji dla danych odmian kształtów, przy rozpoczęciu analizy od idealizowanych przypadków izotropowych, a następnie wykorzystaniu tych samych zalecanych współczynników wydłużenia i wzmocnienia niektórych korzystnych aktywności czy działania, przynajmniej dopóty, dopóki dany kształt nie staje się zbyt wąski dla podtrzymywania korzystnej złożoności i współdziałania jego łącznych modów rezonansowych.

Pożądaną anizotropię sztywności na zginanie można osiągnąć przez stosowanie różnych „słojów”, to znaczy włókien wzmacniających, warstw lub fałd, powłok lub arkuszy powierzchniowych nakładanych na rdzeń części aktywnej o kompozytowej strukturze laminatu, włącznie z różnorodnie zorientowanymi lub ułożonymi względem siebie pod kątem „słojami” po każdej stronie lub w postaci wielu warstw po każdej stronie. Występują oczywiście parametry odnoszące się do rdzenia, jak na przykład zróżnicowany kierunkowo moduł ścinający lub wartości, które mogą wpływać na sztywność zginania. Ponadto, w przypadku prostokątnego kształtu wspomnianego członu akustycznego, wypadkowe sztywności zginania czyli niepodatności na zginanie wzdłuż przekątnej mogą być podobnie dobrane względem sztywności zginania w kierunku długości szerokości, pozwalając na uzyskanie określonych korzyści otrzymywanych w innych przypadkach przez skracanie narożników, to znaczy ich fazowanie, czyli ścinanie. Innym sposobem do zmiany sztywności zginania w dowolnym kierunku jest zakrzywianie samego członu akustycznej, czy to w jednym tylko kierunku, czy w dwóch lub więcej kierunkach, i albo wzdłuż, albo pod kątem, albo poprzecznie względem konkretnego kierunku, na przykład jednego z kierunków skojarzonych z kształtami wyznaczającymi parametry i/lub teoretycznie podstawowymi częstotliwościami. Jest poza tym możliwe otrzymanie sztywności zginania zmiennej wzdłuż dowolnej osi lub kierunku, włącznie z rosnącą lub inną na danym obszarze, bądź przez kombinację słojów w warstwach powłokowych struktur przekładkowych, bądź zróżnicowanie obszarowe właściwości rdzenia, na przykład zmniejszania lub zwiększania grubości od krawędzi do wewnątrz lub gdziekolwiek.

Aspekty wynalazku wynikają z wstępnego założenia zróżnicowanej sztywności zginania w różnych kierunkach w członie akustycznej w celu osiągnięcia określonych korzystnych wyników w funkcji rozkładu węzłów drgań i węzłów kombinacyjnych i/lub punktów martwych i kombinacyjnych punktów martwych skojarzonych z naturalnymi modami rezonansowymi i aktyw nością/sprawnością akustyczną.

Inne aspekty wynalazku wynikająz przejścia, poszukiwania, lub modyfikowania pewnych zjawisk, na przykład wynikających z propagacji w wyniku odbić brzegowych lub oddziaływania

182 854 bliskości lokalizacyjnej lub nakładania się węzłów dla pewnych modów rezonansowych, lub inne zjawiska różnicujące jeden mod rezonansowy względem innego, na przykład w zależności od posiadania pewnego szczególnego wyrazu wynikowej sprawności/aktywności akustycznego członu. Możliwe jest dokonywanie modyfikacji przez stosowanie ogólnego lub selektywnego tłumienia brzegowego lub wprowadzenie środkowego wkładu z materiału tłumiącego, nawet w otwory i szczeliny. Jeden z aspektów wynalazku polega na poszukiwaniu i zapewnieniu bardziej równomiernego rozkładu antywęzłów wibracyjnych i/lub antywęzłów kombinacyjnych ograniczonych do niższych rzędów modów rezonansowych, na przykład rzędu trzeciego lub wyższego i/lub nie wyższego, niż siódmego rzędu (albo określonego bezwzględnie względem częstotliwości teoretycznych albo względnie, względem najniższych modów częstotliwościowych w interesującym zakresie częstotliwościowym i/lub poniżej niego), włącznie z wynikowymi oddziaływaniami na działanie przy wyższych częstotliwościach, i zapewnieniem korzystnego rozszerzenia użytecznego zakresu działania.

Bardziej specyficzne aspekty wynalazku obejmują działanie w szerokim zakresie częstotliwościowym i/lub eliminację jego ograniczenia do działania tylko powyżej częstotliwości koincydencji, na przykład do zakresów częstotliwości roboczych obejmujących tę częstotliwość koincydencji i/lub w całości znajdujących się poniżej częstotliwości koincydencji.

Człony o właściwościach według wynalazku, o konstrukcyjnie rozmieszczonych modach rezonansowych starannie dobranych częstotliwości teoretycznych naturalnego drgania fali odkształcającej mogą służyć jako użyteczne elementy akustyczne. Jednym w możliwych zastosowań jest realizacja pogłosu służąca do poprawy lub celowej zmiany właściwości akustycznych pewnych skojarzonych urządzeń akustycznych, na przykład konwencjonalnego głośnika lub zespołu wysterowującego lub sprzętu go zawierającego. Innym zastosowaniem może być filtr akustyczny przetwarzający istniejący zakres akustyczny na zakresy pożądane. Inne zastosowania obejmują pożądane środowiskowe zastosowania „kolorystyczne” lub „brzemiemowe”, na przykład w pomieszczeniu, włącznie ze skuteczną eliminacją i kompensacją efektów niepożądanych, które w przeciwnym przypadku występowałyby w wyniku kształtu pomieszczenia, jego proporcji lub zawartych w nim sprzętów. Takie zastosowania nazywa się „pasywnymi”.

Jednakże zastosowanie części aktywnych stanowiących realizacje wynalazku obejmuje zastosowania do elementów, które nazywane są „aktywnymi” lub celów wymagających sprzężenia z przetwornikami, o bardzo korzystnych, jak stwierdzono, w przypadku głośników. W szczególności stwierdzono, że rozmieszczenie przetworników może bardzo wpływać na aktywność lub sprawność akustyczną prowadząc do różnych dalszych aspektów wynalazku.

W rozwiązaniu według wynalazku istotne jest rozmieszczenie przetworników. W szczególności ustalono, że dla wprowadzania poprzecznych fal odkształcających do urządzenia akustycznego, jak w przypadku głośnika i przy wykorzystywaniu w zasadzie prostokątnego członu akustycznego, istmejąznaczme lepsze położenia niż dotychczas znane, mianowicie przy narożniku, lub w zasadzie centralnie. Jest tak nawet w takich przypadkach, jak wydzielenie konstrukcyjne w zasadzie izotropowych części aktywnych z kształtu kwadratowego, lub wyznaczenie z góry anizotropii dla innego kształtu kwadratowego lub niekwadratowego.

Udoskonalone według wynalazku wyznaczanie położeń dla przetworników występuje równocześnie z rozpoczęciem uwzględniania konstrukcyjnego węzłowo jednokierunkowych drgań poprzecznej fah odkształcającej i ich kombinacji w celu osiągnięcia poprawy rozkładu modów rezonansowych. Skuteczny sposób i środki dla wyznaczenia korzystnego umieszczenia przetwornika wynikają z poszukiwania tych położeń, przy których liczba punktów martwych dla dowolnego z branych pod uwagę modów rezonansowych jest niewielka i/lub duża, lub najwyższa, jest liczba branych pod uwagę aktywnych wibracyjnie antywęzłów rezonansowych, to znaczy w funkcji uwzględnianych przy wypełnianiu, które w przeciwnym przypadku byłyby kombinacyjnymi punktami martwymi. Konkretne proporcje wymiarów boków dla członu akustycznego w zasadzie prostokątnego o współczynniku kształtu odbiegającym o około 15% od kształtu kwadratowego, z łatwością są do otrzymania na podstawie dalszej analizy na przykład współrzędnych pozycji przetworników w proporcji 3/7,4/915/13, dających 24 możliwe pozycje dla każdego na

182 854 rożnika, z pominięciem powtórzeń. Dla dowolnego przetwornika, korzystne jest, jeżeli każde położenie przetwornika wykorzystuje dwie różne współrzędne spośród współrzędnych wzdłuż dwóch boków o różnych długościach, zarówno w przypadku przetwornika pojedynczego, jak i każdego z zespołu przetworników, co jest korzystne dla pokrycia mocy i/lub częstotliwości, korzystniej z połączeniem proporcji 3/7 i 4/9. Dokładniejsze przybliżenie tych współrzędnych proporcjonalnych lokalizacji wynikało po raz pierwszy z omawianego rozwiązania.

Te same proporcjonalne wartości współrzędnych mają zastosowanie do rozmieszczania przetworników w dowolnym członie akustycznym o kształcie w zasadzie prostokątnym i zdolnym do wykonywania drgań fali odkształcającej w modach rezonansowych. W szczególności obejmuje to takie człony nie zupełnie spełniające powyższe parametry według wynalazku w funkcji ich proporcji wymiarowych i odpowiedniej izotropii/anizotropii i/lub wykazujące tłumienie „masowe”, to znaczy ograniczenie długości drogi na znacznym lub na dowolnym poziomie energii drgań fali odkształcającej indukowanych przez przetworniki, z powodu strat w materiale samej tej części, co ze względu na obszar lub niektóre wymiary tego członu, daje w wyniku jedynie małą lub zerową wartość energii drgań odbitej fali odkształcającej, nawet w przypadku dojściajej do jednego lub więcej brzegów członu akustycznego, w związku w czym w tym obszarze możliwe jest rozmieszczenie przetworników, bez powodowania znacznych odbić od tych brzegów. Chociaż takie człony nie będą skuteczne jako korzystnie dobrane proporcjami, jak poprzednio przedstawiono, to ich potencjalna możliwość pracy w charakterze głośników znacznie lepiej jest realizowana przy zastosowaniu powyższych kryteriów dotyczących proporcji wymiarowych do rozmieszczania przetworników względem jednego lub więcej narożników, lub narożników węzłowych, jeżeli mają skrócone końce jednej lub więcej spośród jej przekątnych, co w ten sposób prowadzi do minimalnych odstępów od bocznych krawędzi takich członów akustycznych wynoszących przynajmniej około 5/13 czyli 38% wymiaru ich szerokości lub długości. W praktyce, w sposób zupełnie nieoczywisty otrzymuje się dużo lepsze wyniki, w odniesieniu do zrozumiałości akustycznej, przy stosowaniu w obszarach brzegowych materiałów/struktur silnie tłumiących, przynajmniej w porównaniu z w zasadzie centralnym lub bliskim brzegów zamocowaniem przetworników. Wspomniane tolerancje mające zastosowanie do rozmieszczenia przetworników mogą ulegać dalszemu rozluźnianiu, przy czym nieuchronnie te granice sązależne od materiałów.

Ogólnie biorąc, przedstawiona analiza daje w wyniku nie tylko korzystne rozmieszczenie przetworników, lecz również dalsze właściwości o dużej wartości praktycznej, zwłaszcza w odniesieniu do dowolnego odpowiedniego usytuowania przetwornika, możliwości wyznaczenia rzeczywistych miejsc, w których powinno zostać zastosowane selektywne tłumienie wszelkich częstotliwości niepożądanych.

Odnośnie kształtów eliptycznych członów akustycznych, główne ciągi modów rezonansowych skojarzonych z osiami, wielką i małą, mają charakter eliptyczny lub superehptyczny, a korzystnie lokalizacje dla przetworników znajdują się, w przypadku współczynnika wydłużenia osi wielkiej/osi małej wynoszącego 1,182, w miejscach o współrzędnych względem środka wynoszących około 0,43 i 0,20 wzdłuż półosi, odpowiednio wielkiej i małej. Współrzędne prostokątne nie są w pełni odpowiednie, i tylko za pomocą odpowiednich współrzędnych, mianowicie ehptycznych/cylindrycznych, otrzymuje się wartości dla rozmieszczenia przetworników, mogące mieć ogólne zastosowanie do innych kształtów eliptycznych, to znaczy różnych współczynników wydłużenia oś wielka/oś mała, łącznie z wynikającymi na przykład z zastosowania anizotropii sztywności zginania dla meidealnych stosunków oś wielka/oś mała (innych niż 1,182), i w każdym przypadku umożliwiają otrzymanie współrzędnych kartezjańskich na podstawie zależności trygonometrycznych.

Co do omawianych członów akustycznych, w kształcie zbliżonym do prostokąta, na podstawie bardziej precyzyjnej analizy, lub doświadczalnie, wyznacza się ewentualne niewielkie poprawki regulacyjne, których zastosowanie może być korzystne, jak również inne ewentualności lokalizacyjne dla przetworników, włącznie ze skupieniem się na sprzęganiu poszczególnych modów rezonansowych, ponieważ sprawność działania bardzo silnie zależy od sprzęgania każdego

182 854 przetwornika z praktycznie możliwie wieloma modami rezonansowymi, bez oddziaływań ujemnych.

Stwierdzono, że korzystne lokalizacje przetworników są silnie ekscentryczne w przypadku członów o kształtach prostokątnych, jak również niecentryczne względem osi długości i szerokości i poza tym, sąmeco odsunięte od przekątnych, to znaczy są ściśle asymetryczne. Również korzystne miej sca dla przetworników do członów o kształtach eliptycznych, odsunięte są od środka i głównych osi, wielkiej i małej. Ponadto korzystne współrzędne proporcjonalne sąutrzymy wane w zasadzie niezależnie od izotropii/anizotropn sztywności zginania, bezpośrednio jak o współrzędne kartezjańskie w przypadku boków części w zasadzie prostokątnych i pośrednio w względem podstawowych współrzędnych eliptycznych/cylindrycznych dla członów akustycznych w zasadzie eliptycznych.

Jednym z aspektów wynalazku jest, że obliczone miejsca rozlokowania dla przynajmniej jednego przetwornika są ekscentryczne w celu sprzężenia w korzystnych miejscach antywęzłów kombinacyjnych, i meosiowo, zarówno w przypadku akustycznych członów o kształtach w zasadzie prostokątnych, jak i w zasadzie eliptycznych, zwykle z przesunięciem względem przekątnej o około 7% do około 12,5% długości i szerokości względem ich osi, i odpowiednio, o około 20% lub powyżej długości osi wielkiej i około 10% długości osi małej.

Dla kształtów supereliptycznych, intuicyjnie otrzymano nieoczekiwany wynik, że korzystne miejsca dla przetworników są bardziej skorelowane z tymi, które otrzymano jako najlepsze dla kół, niż z tymi otrzymanymi dla prostokątów lub elips właściwych, zwłaszcza w promieniu możliwości na około 70% odległości od środka do granicy.

Natomiast na przykład dla kształtów prostokątnych warte zauważenia jest, że korzystne miejsca osadzenia przetworników są nie tylko liczne, lecz znajdują się w pozycjach silnie odsuniętych, od osi wielkiej i małej oraz od linii środkowych, nawet zwykle tak, ze odległe są o około 10% (w przypadku małej osi elipsy właściwej) do około 35% (w przypadku superelipsy).

Występują również kształty złożone, dla których korzystne rozmieszczenie przetworników może być inne, to dla kształtów zwykle prostych, takie możliwe miejsca zlokalizowane są indywidualnie poza osiami bądź liniami, które łączą punkty wymiaru największego/najmniejszego, lub kierunkami określającymi parametry geometryczne i mogą wchodzić w skład zespołów, które jako tako mają symetrię środkową lub inne rozmieszczenie regularne jako grupa całego zespołu. Korzystne wyniki rozmieszczenia geometrycznego przetworników, jak w przypadku omawianych kształtów w zasadzie prostokątnych uważa się jako mające ogólnie innowacyjne zastosowanie do części aktywnych płytowych nie skonstruowanych proporcjonalnie

Przy stosowaniu jednego lub więcej przetworników w głośnikach płytowych, korzystne jest, jeżeli ich człony są aktywne na całych powierzchniach, to znaczy aż do granic brzegowych, wykonują drgania zginania silnie rozproszone na całych obszarach od przetworników do brzegów. Ponadto, wynikowa aktywność akustyczna nie musi być kierunkowa, jak w znacznych dotychczas rozwiązaniach, lecz może występować w przypadku przynajmniej części aktywnej takich głośników. To rozproszenie powierzchniowe drgań poprzecznej fali odkształcającej w dużym stopniu zmniejsza odczuwany efekt uzależnienia głośności od bliskości głośnika, a przy świadomej decyzji pracy bez kierunkowości, dużo lepiej poszerza kąt odbioru, niż w przypadku zwykle wąskiej wiązki, zwężającej się powyżej częstotliwości najniższych, w głośnikach ze stożkowymi częściami aktywnymi. Ponadto wynikowe drgania mogą z wyjątkiem częstotliwości najniższych, być wykorzystywane zarówno po stronie przedniej, j ak i tylnej części aktywnej, ponieważ w przypadku głośników z elementami stożkowymi występują niewielkie, lub nie występują wcale problemy z przeciwfazowością.

Jeśli chodzi o przetworniki, najwyższe moce i najlepszą jakość odtwarzania dźwięku osiąga się raczej z użyciem pobudzania za pomocą magnesu i cewki, niż za pomocątypów piezoelektrycznych doskonale dostosowanych do mniejszej mocy i/lub niższej jakości odtwarzania. W zasadzie jest bez znaczenia, które części cewki lub magnesu poruszająsię powodując ruch falowy, jakkolwiek elementy pobudzające z ruchomą cewką (w przypadku głośników stożkowych) są znane i tak dopracowane, że różne specjalnie użyteczne/korzystne nowe konstrukcje,

182 854 pozostają w naturalnym kontekście rozwoju typów z ruchomą cewką Szczegółowe badania i rozwój wskazują szczególne znaczenie zapewnienia spełnienia przez wspomniane części ruchome kryteriów rozmiarów i/lub masy. W zasadzie maksymalne wymiary dobiera się do zgodności z korzystnym sprężeniem mechanicznym z członem aktywnym, które jest głównie rezystywne i przy wzbudzaniu w razie potrzeby wyższych i niższych częstotliwościowych modów rezonansowych, zwłaszcza przy zastosowaniach fonicznych. Jakkolwiek przybliżenia wskazują teoretyczne wymiary maksymalne jako około 9% -10% długości/szerokości i/lub wymiarów osi wielkiej/osi małej dla kształtów prostokątnych lub eliptycznych/superehptycznych członów akustycznych, to znaczy do około 1% poprzecznego operacyjnego obszaru, co może być przekroczone w przypadku piezoelektrycznych przetworników nakładkowych przynajmniej o 2% (każdy, jeżeli jest ich wiele). Szczególnie użytecznym w praktyce jest kryterium polegające na tym dla danej części aktywnej lub płyty wystąpi rozmiar, przy którym następuje przesuwanie się w dół częstotliwości, w zasadzie z tej przyczyny, że odpowiednie długości fal w płycie są takie, lub tego rzędu, co rozmiary przetwornika. Te czynniki wymagają dodatkowo uwzględnienia przy rozpatrywaniu mas części ruchomych przetworników, łącznie z elektromagnetycznymi, dla których istotną wytyczną jest maksimum wartość około 1 - 2 razy większa od masy części członu, usuniętej przy wykonywaniu otworu do mocowania takiej aktywnej części ruchomej, lub która pokryta jest samą oprawą powierzchniową.

Obecnie przedstawione zostaną dalsze istotne czynniki konstrukcyjne. W przypadku warunków na krawędziach akustycznych członów możliwe jest otrzymanie aktywności/sprawności akustycznej na podpodstawowych, na przykład z powodu drgań sprężystych/podatnościowych względem samonośnej ramy lub innej podpory brzegowej, również selektywnego utwierdzenia, lub w pewnym sensie w reakcji na ograniczenia stopni swobody w górę/w dół, w przód/w tył, na boki i skrętnego. Takie składowe mogą poza tym powstawać z przyczyny mocowania przetworników do członów akustycznych, z powodu podatności zamocowania, zwłaszcza w przypadku przetworników elektromagnetycznych z ruchomą cewkąi sprężystości w zamocowaniu jego stosunkowo stacjonarnych części względem członu (i względem którego cewka ruchoma wykonuje drgania) jako sprzyjające odpowiedziom na niższej częstotliwości. Niezależnie od tego, czy takie efekty z podpodstawowymi powstają wskutek zmian wymiarów efektywnych, czy na przykład dodatkowego działania membranowego, to są nieistotne dla ogólnej aktywności/odpowiedzi akustycznej.

Jeśli chodzi o skuteczne człony, to możliwe sądo pomyślenia zastosowania, w których z różnych przyczyn aktywny akustycznie jest nie cały obszar poprzeczny, na przykład tam gdzie cały w zasadzie akustyczny człon jest nadwymiarowy lub nie mieści się w proporcjach dla pożądanego lub stosowanego zwykle dobraniu w wyniku anizotropii sztywności zginania w stosunku do potrzebnej dla pożądanej lub dopuszczalnej efektywnej aktywności akustycznej/mocy wyjściowej, przynajmniej jako głośnika. Korzystne jest, jeżeli dla pełnego zastosowania powyższych kryteriów proporcji, rozmieszczenia, odbywa się wewnętrzne wyznaczenie takich pożądanych obszarów, na przykład przez przecięcie granicy takiego obszaru operacyjnego i zamontowanie obu części na tym samym arkuszu nośnym lub płycie nośnej, który zwykle nie spełnia powyższych wymagań, lub przez nacięcie częściowe lub odkształcenie takiej granicy, lub też żebrowanie, bądź nałożenie dodatkowe materiału tłumiącego lub usztywniającego na zewnątrz od tej granicy. Do tych obszarów wewnętrznych można stosować oczywiście dobieranie proporcji i rozmieszczenia przetworników, jak to już opisano.

Na skuteczne człony korzystnie stosuje się bardzo szeroki asortyment materiałów Tak więc w przypadku źródeł dźwięku, czyh głośników, pewien zakres wielkości i/lub jakości wynika ze sprawiających wrażenie efektów w przypadku na przykład kart życzeniowych, instalowania w książkach itp., komputerach typu lap-top i notebook, elementach akustycznych do samochodów, płytach sufitowych lub ściennych i do publicznych systemów rozgłoszeniowych o wysokiej zrozumiałości, do ogólnych systemów stereofonicznych i z dźwiękiem otaczającym, do amatorskich urządzeń filmowych i odtwarzania dźwięku zjakościąHi-Fi, nawet do takich zastosowań na wielką skalę, jak ekrany kinowe i urządzenia dużej mocy do koncertów na wolnym

182 854 powietrzu lub na stadionach, włącznie z zastosowaniem w największych aplikacjach wielu rozmieszczonych jeden przy drugim modułów. Poniżej zamieszczono również dodatkowe specjalistyczne wskazówki doboru szerokiej gamy materiałów, włącznie ze strukturami rzeczywiście lub sztucznie wielowarstwowymi, zwłaszcza dla odpowiedniego dopasowania wierzchnich, czyli oblicowujących warstw i rdzeni zalecanych struktur przekładkowych, włącznie z na przykład wymaganymi dotyczącymi parametrów drgań typu ścinania rdzenia, mających szczególny wpływ na straty propagacyjne przy drganiach fali poprzecznej, tak że parametry ścinania mogą do pewnego stopnia być uzależnione od rozmiarów akustycznych członów w przypadku poszczególnych elementów akustycznych. Jednak przynajmniej minimalne wymagania dotyczące struktury członów również sięgają od małej do dużej wytrzymałości/jednolitości i/lub sztywności zginania, zwykle od małej do dużej mocy pobudzania, czyli wysterowywania przetworników. W dolnej części takiego zakresu propagacja fal odkształcania może być bardzo stratna, nawet przy stosowaniu pojedynczych arkuszy zamiast skądinąd korzystnych struktur przekładkowych. Ogólnie biorąc, tolerancje na opracowane wspomniane kryteria doboru proporcji wymiarowych i rozmieszczania przetworników będą bardzo ciasne dla dużej sprawności części aktywnych, na przykład do około 3% dla proporcji i do około 5% dla rozmieszczenia przetworników, lecz znacznie większe, na przykład do 5% i powyżej 10%, odpowiednio dla większych strat i mniejszej sprawności akustycznych członów.

Z opisywanymi elementami płytowymi można wykorzystywać głośniki niskotonowe, a dla osiągnięcia najwyższej jakości i największej szerokości przenoszonego pasma można wykorzystywać kombinacje takich elementów płytowych, nawet w kombinacji z dodatkową aktywnością membranową samej płyty według wynalazku. Za pomocą pojedynczego elementu płytowego można przenosić wyraźnie szeroki zakres częstotliwości, sięgający od poniżej 100 Hz, na przykład około 50 Hz w przypadku płyt dużych i ekranowych, do ponad 15 kHz, a nawet 25 kHz i powyżej. Dolne granice takich zakresów częstotliwości roboczych znajdują się powyżej częstotliwości najniższych modów rezonansowych. Łatwo osiągalne są szerokości pasma akustycznego powyżej 4 kHz.

W tych związkach, niekiedy zwłaszcza dla głośników z jednym członem akustycznym lub głośników płytowych, możliwe są do osiągnięcia różne opcje zależnie od zaprojektowania wyglądu zewnętrznego, łącznie z umieszczaniem częstotliwości koincydencji powyżej lub poniżej , albo wewnątrz, pośrodku bądź przy dolnym lub górnym końcu, i dla wspomagania określania rzeczywistych odpowiednich roboczych zakresów częstotliwości, i z zastosowaniem układów elektronicznych do selektywnej regulacji wartości wejściowych fonicznych sygnałów elektrycznych przetwarzanych na dźwięk, zwykle prostszych, niż w przypadku znanych głośników z elementem stożkowym, na przykład z włączaniem korekcji rezystancyjno-indukcyjnej zapewniającej zaledwie około 3 dB selektywnej zmiany i/lub pojemnościowego podbicia wyższych częstotliwości. Nie będzie temu oczywiście towarzyszyć rodzaj efektów skrzynkowych odpowiednich obudów i przegród. Chociaż wyjście dźwięki do tyłu akustycznego członu wykorzystywanego w charakterze płyt głośnikowych nie ma z natury charakteru przeciwfazowego wymagającego eliminacji, to korzystne jest zastosowanie pochłaniania/ekranowania w przypadku zespołów głośnikowych montowanych bezpośrednio na stałych/odbijających akustycznie powierzchniach, lub blisko nich

Każda konkretna konstrukcja członu akustycznego do zastosowania w głośniku wymaga decyzji interaktywnych, zwykle obejmujących kompromisy odnośnie parametrów i wymagań fizycznych i operacyjnych. Tak więc, sztywność i masa najednostkę powierzchni zwiększają(z pierwiastkiem kwadratowym ilorazu Β/μ pierwszej i drugiej) zaś z wymiarem/obszarem możliwość ustawienia najniższych częstotliwości właściwej fali odkształcającej, przy czym szczególnie wyraźne oddziaływanie na sztywność dla fali odkształcającej mają moduł Younga (E) i grubość warstw wierzchnich struktur przekładkowych członów akustycznych, jak również kwadrat grubości ich rdzenia. Wspomniana sztywność dla fali odkształcającej i masa najednostkę powierzchni, proporcjonalnie do pierwiastka kwadratowego odwrotności μ/Β wspomnianego ilorazu, wraz ze stosunkiem kwadratów prędkości dźwięku w powietrzu i (w przypadku fal odkształcających)

182 854 w członach akustycznych, pozwalająna ustalenie rzeczywistej częstotliwości koincydencji, przy czym na ten współczynnik wpływają moduł sprężystości poprzecznej (G) i grubość rdzenia (d) wraz ze wspomnianą masą na jednostkę powierzchni (μ), ponieważ rzeczywista częstotliwość koincydencji jest zawsze większa, niż wynika z wielu prostszych obliczeń węzłowych zakładających nieuwzględnienie modułu sprężystości rdzenia, a zatem i nieuwzględnienie wspomnianego stosunku. Przez podwyższenie lub zmniejszenie tego stosunku może się odbywać obniżanie lub podwyższanie częstotliwości koincydencji

Modułu sprężystości poprzecznej (G) rdzenia jest znaczącym czynnikiem projektowym, a musi być dostatecznie duży dla utrzymywania powłok wierzchnich w pewnym odstępie wzajemnym dostatecznie sztywno podczas pożądanej aktywności fali odkształcającej. Stosunkowo mniejsze lub większe wartości dają w wyniku odpowiednio większe lub mniejsze przenoszenie energii dostarczonej przez przetwornik w falach ścinania w rdzeniu, zamiast w pożądanych poprzecznych falach odkształcających w powłoce. Takie fale ścinania nie powodują promieniowania dźwięku, i wypadkowy wynik akustyczny dla mniejszych wartości modułu sprężystości poprzecznej rdzenia polega na tym, że efektywne powierzchnie promieniujące dźwięk członu akustycznego mają tendencję do zmniejszeania się z częstotliwością, jednak zawsze są w zasadzie większe od dowolnego równoległego z konwencjonalnymi stożkowymi głośnikami wysoko tonowymi przypominającymi bardzo kierunkowe źródło punktowe. Podstawowy efekt ścinania powodujący spadek skuteczności wibracyjnej działania wraz z częstotliwością może być wykorzystany dla otrzymania zalet wynikających ze stosowania przetworników piezoelektrycznych, na przykład szczególnie nadających się do zastosowania w karcie lub książce, nawet tabeli ogłoszeń, odmian wykonania zwykle o wymiarach od formatu zbliżonego do A5 do formatu zbliżonego do A4, nawet do A1, rozmiarów o częstotliwości koincydencj i, korzystnie, aż do 20 kHz lub powyżej i o zakresie częstotliwości pracy rozciągającym się od częstotliwości zawierających się w zakresie od około 200 Hz do około 350 Hz, aż do około 15 kHz, i odpowiednimi najniższymi modami rezonansowymi przy około 100 Hz do około 250 Hz.

Dla rozkładu masy na jednostkę powierzchni (μ) występuje odwrotna zależność od skuteczności dowolnego rozpatrywanego głośnika. Zatem ogólna korzyść ze stosowania możliwie małej to znaczy zgodnej z celami operacyjnymi i wynikających z nich wymagań odnośnie innych parametrów fizycznych, zwłaszcza przynajmnię, rozsądnie duży stosunek sztywności do masy i moduł właściwy uwzględniający moduł sztywrości poprzecznej (G) wraz ze stosunkiem masy na jednostkę powierzchni (μ) i grubością rdzenia (d), powoduje, że na człony akustyczne według wynalazku szczególnie nadają się struktury laminowane z rdzeniem.

Przy zastosowaniu tych czynników do praktycznego projektu na przykład głośnika, to znaczy użyciu osiągalnych materiałów rzeczywistych, i wartości ich odnośnych parametrów, zadowalająco lekkimi materiałami rdzeniowymi, sąkorzystnie materiały z rozprężanego spienionego tworzywa sztucznego lub w postaci plastra miodu lub innego materiału o strukturze ażurowej, wykonanego z materiałów arkuszowych.

Takie struktury powodująpojawienie się następnych czynników obejmujących właściwości powłoki i rdzenia, zarówno osobno, jak i w połączeniu z pozostałymi i/lub z rozmiarami i masą aktywnych części przetwornika, włącznie z możliwościami występowania dalszych rezonansów, na przykład wywoływanych przez podatność rdzenia wraz z masami powłoki i/lub części przetwornika, zwłaszcza rezonansów spowodowanych rozmiarami/objętością komórek rdzenia i/lub sprężaniem/rozprężaniem i/lub częściami powłokowymi pokrywających otwarte komórki rdzenia potencjalnie z dodatkowymi efektami wibracyjnymi miniaturowych bębnów, itp. Takie dodatkowe rezonanse mogąbyć użyteczne, na przykład stanowiąc czynniki pozytywne w doborze/wymaganiach materiałów, przez oprawę a nawet rozszerzenie rzeczywistego zakresu częstotliwości roboczych, zwykle na górnym końcu, zwykle z dojściem w pobliże lub powyżej 20 kHz, na przykład 19 kHz - 22 kHz. Jeżeli te dodatkowe rezonanse me sąpożyteczne, a nawet są szkodliwe dla sprawności, to można je uwzględnić w celu uniknięcia konieczności na przykład dobierania materiałów.

182 854

Pożądane lub ostatecznie wymagane rozmiary i kształty stanowią również pewne czynniki projektowania, jak również wprowadzana anizotropia, dla której na przykład może być istotne, że przynajmniej niektóre z dostępnych plastrów miodu mają różne moduły sztywności poprzecznej w różnych kierunkach. Wynikają stąd oczywiste możliwości na przykład włączania członów akustycznych według wynalazku w nadrzędne arkusze lub płyty i na przykład tworzenie obszarów roboczych przez odkształcanie, lub dodatkowe charakteryzowanie materiału. Pożądane typy przetworników, jak również ich trwałość, skutecznie wymuszające lub ograniczające ich wybór sądodatkowymi względami kluczowymi, włącznie na przykład z podatnością zamocowania przynajmniej jego ruchomej części aktywnej do ruchomych członów akustycznych według wynalazku, normalnym wymaganiem przeważając rezystancyjnego, a me reaktancyjnego sprzężenia części przetwornika z takimi częściami, i dezyderatami co do mocy wyjściowej, jako że moc wejściowa i siły przekładane przez części ruchome przetwornika są korzystnie, zgodne z parametrami/wytrzymałościąna wyboczenie i temu podobne parametry materiału rdzenia.

Ogólnie biorąc, wspomniane czynniki łącznie z parametrami materiałów dostępnych i pożądanych można dopasować do wymiarów wynikających z osiąganego wyraźnego rozszerzenia asortymentu głośników i innych urządzeń akustycznych o zadowalających właściwościach, przy czym istotny jest zakres doboru różnych parametrów materiałowych pojedynczo i w połączeniach, oraz potrzeba kompensowania sprzecznych ich oddziaływań.

Stosowanie członów akustycznych według wynalazku ze skojarzonymi przetwornikami, na przykład mikrofonami jest oczywiście wykonalne. Wtedy szczególnie korzystne jest, jeżeli stosuje się wielokrotne przetworniki, korzystnie dla zapewnienia możliwie najlepszego próbkowania możliwych aktywnych modów rezonansowych, za pomocą przetworników, z których przynajmniej jeden jest przemieszczony na zewnątrz pierwszego od miejsca zalecanego. Aktywność odwrotna, czyli rewersyjna głośników, porównywalna z głośnikami według wynalazku może powodować powstawanie sygnałów nadających się do zrozumiałego odtwarzania i/lub gotowych do wprowadzenia w wejście informacyjne do urządzenia przetwarzania danych. Ponadto możliwość łączenia bezpośrednio dodatkowego przetwornika z członem akustycznym według wynalazku pracującą również jako głośnik, ma zaletę polegającą na tym, że umożliwia zakładanie na okładzinę lub obudowę lub inne kombinacje.

Jeśli chodzi o zastosowanie przetworników, to wymieniono dwa konkretne typy, a mianowicie piezoelektryczny i elektromagnetyczny, co wynika z wieloletniej praktyki związanej z głośnikami z elementami stożkowymi, przy czym ruchome cewki sąmocowane/spajane, na przykład działając względem masy magnesu również podtrzymywanego przez człon akustyczny, z pośrednim odniesieniem do alternatywnego stosowania do pobudzania środków w postaci ruchomego magnesu. Występują głębokie różnice charakteru sprzężenia mechanicznego z płytowymi członami akustycznymi według wynalazku, które podtrzymują poprzeczne fale odkształcające, a nie wykazują działania membranowego przy ruchu posuwisto - zwrotnym elementu stożkowego, przy czym charakter sprzężenia jest przynajmniej przeważająco, rezystywny a nie reaktancyjny, co zapewnia większą z natury skuteczność. Jest to przypadek, w którym lekkie magnesy ruchome i ciężkie cewki charakteryzują się większą aktywnością i mniejszą skutecznością, lecz niemniej nadają się do wykorzystania. Odpowiednie wynikowe częstotliwości znalazły odbicie w nowych częściach i ich zależnościach, włączając spowodowane naturalną możliwością mocowania z zasady stacjonarnego, jak również mocowania do członów akustycznych według wynalazku, zamiast mocowania stacjonarnych części z magnesami do ram, co można w razie potrzeby zrealizować dodatkowo w przypadku członów akustycznych według wynalazku i zapewnić działanie membranowe na najniższych częstotliwościach. Ponadto, zdecydowanie nowe podejście w sposób wyraźny nadaje się do zapewnienia zadowalającej i korzystnej pracy, zwłaszcza przy przywołaniu warunku „bezwładności” dla indukowania drgań poprzecznej fah odkształcającej

Tak więc, poza aspektami wynalazku wynikającymi z nowej konstrukcji części przetwornika, wzajemnych zależności między częściami i ich sposobu zamontowania, niezależnie od tego, czy na powierzchniach czy do powierzchni, w otworach drążonych lub nawet otworach przelotowych, w ich ścianach lub na ich powierzchni, następny aspekt wynalazku dotyczy nada

182 854 nia aktywnie poruszającej się części aktywnie większej masy, również tam, gdzie takie dodanie odbywa się dokładnie na środku takiej części rzeczywiście zamocowanej do członu akustycznego, poza taka masą dodatkową czyli na zewnątrz niej, na przykład obwodowo, a korzystnie na krawędziach lub w sąsiedztwie jej krawędzi, w sąsiedztwie krawędzi lub na krawędziach wydrążeń lub otworów w członach akustycznych, przy czym dodatkowa masa sięga do wewnątrz wydrążenia lub otworu, dodatkowo korzystnie również z zachowaniem odpowiedniego luzu, a zwłaszcza korzystnie zamocowana jest do powłok i sięga do wewnątrz rdzenia korzystnej laminowanej przekładkowej struktury członu akustycznego.

Akustyczne człony, zwykle płytowe, stanowiące realizację powyższych koncepcji i aspektów wynalazku dotyczących rozmieszczenia obszarowego drgań poprzecznej fali odkształcającej, i odnoszących się do naturalnych modów rezonansowych, nazywane są „rezonatorami modu rozproszonego”, albo „płytami rezonansowymi modu rozroszonego”, albo „głośnikami modu rozproszonego”, albo „DML”, albo też „płytą rezonansową wielomodową”.

Również stosowane jest słowo „rezonować:, jako opisowy i znaczeniowo dokładnie zgodny skrótowy termin określający takie, w sposób pożądany i realizowalny rozmieszczonego obszarowo i naturalnego rzędu modu rezonansowego odnoszącego się do drgania fah poprzecznej, włącznie z wymuszonym i celowym uprzywilejowaniem konstrukcyjnym takich opartych na rezonansie drgań.

Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok zewnętrzny głośnika modu rozproszonego, fig. 2a - częściowy przekrój głośnika z fig. 1 wzdłuż linii A-A, fig. 2b - powiększony przekrój radiatora modu rozproszonego rodzaju przedstawionego na fig. 2a z ukazaniem dwóch alternatywnych konstrukcji, fig. 3a - korzystne rozmieszczenie lokacji przetworników w przypadku płyty w zasadzie prostokątnej, fig 3b i 3c przedstawiają podobny widok, lecz dla płyt o kształcie w zasadzie elipsy właściwej i o kształcie superehpsy, fig. 3d - w przypadku płyty o kształcie złożonym, fig. 4 przedstawia głośnik modu rozproszonego, fig. 5a - widok perspektywiczny innego głośnika modu rozproszonego, fig. 5b - częściowo w przekroju, widok głośnika z fig. 4a, fig. 6a - widok perspektywiczny innego głośnika modu rozproszonego, fig. 6b - częściowo w przekroju, widok głośnika z fig. 5a, fig. 7a - w widoku z przodu głośnik modu rozproszonego, fig. 7b - w widoku z boku głośnik modu rozproszonego z fig 7ą fig. 7c - w widoku z tyłu głośnik modu rozproszonego z fig 7a, fig. 8 - głośnik modu rozproszonego, fig. 9 - przekrój, w widoku z boku, pierwszego przetwornika elektromagnetycznego, fig. 10 - przekroju, w widoku z boku, drugiego przetwornika elektromagnetycznego, fig. 1 la - przekrój, w widoku z boku, trzeciego przetwornika elektromagnetycznego, fig. 1 Ib - przekrój, w widoku z boku, czwartego pizetwomika elektromagnetycznego, fig. 1 Ic - przekrój , w widoku z boku, piątego przetwornika elektromagnetycznego, fig. 12 - przekrój, w widoku z boku, szóstego przetwornika elektromagnetycznego, fig. 13 - pierwszy przetwornik piezoelektryczny, fig. 14 - drugi przetwornik piezoelektryczny, fig. 15 - trzeci przetwornik piezoelektryczny, fig. 16 - następny przetwornik elektromagnetyczny, fig. 17 - kolejny przetwornik elektromagnetyczny, fig. 18 - głośnik modu rozproszonego, fig. 19 - rozłożenie sygnałów wysterowujących/pobudzających, fig. 20 i 21 przedstawiają odmiany wykonania, fig. 22 przedstawia schemat odmiany wykonania kombmacji mikrofonu i głośnika modu rozproszonego, fig. 23 - wygląd mikrofonu modu rozproszonego, fig. 24 - przetwornik piezoelektryczny typu z kryształem dyskowym, fig. 25 a - widok perspektywiczny pomieszczenia z podwieszonym sufitem, fig. 25b - w przekroju w widoku z boku, głośnik modu rozproszonego w postaci płytki sufitowej, fig. 27 - w widoku perspektywicznym urządzenia prezentacji wizualnej, fig. 28 - w częściowym przekroju głośnik z fig. 22, fig. 29 - w widoku perspektywicznym komputer lap-top, fig. 30 - w częściowym przekroju szczegół z fig. 29, fig. 31 - w widoku perspektywicznym pierwszy przenośny odtwarzacz płytowy w położeniu przechowywania, fig. 32 - w widoku perspektywicznym odtwarzacz w położeniu eksploatacyjnym, fig. 33 - w widoku z wyrwaniem część odtwarzacza z fig. 31132, fig. 34 - w widoku perspektywicznym drugą odmianę wykonania przenośnego odtwarzacza płyt kompaktowych, fig. 35 - w widoku z wyrwaniem część odtwarzacza z fig 34, fig. 36 - w częściowym przekroju kabinę pasażerską samochodu, fig. 37 - w częściowym przekroju szczegół z fig. 36,

182 854 fig. 38 - w widoku perspektywicznym znane rozwiązanie drzwi samochodowych, fig. 39 - w widoku perspektywicznym drzwi samochodowe, fig. 40 - w częściowym przekroju szczegół z fig. 39, fig. 41 - w widoku perspektywicznym samochód, fig. 42 - w częściowym przekroju szczegół z fig 41, fig. 43 - w widoku perspektywicznym schemat klawiszowego instrumentu muzycznego, fig. 44 - w widoku od dołu instrument z fig. 43, fig. 45 - drugi instrument muzyczny, w schematycznym widoku, fig. 46 - fragment drugiego instrumentu muzycznego, fig. 47 - w widoku perspektywicznym automat sprzedający, fig. 48 - w częściowym przekroju szczegół automatu sprzedającego z fig. 47, fig. 49 - w widoku perspektywicznym zmodyfikowaną postać automatu sprzedającego, fig 50 - w widoku perspektywicznym pierwszą tabelę ogłoszeń, fig. 51 - w widoku perspektywicznym drugą tabelę ogłoszeń, fig. 52 - w częściowym przekroju tabele ogłoszeń przedstawione na fig. 50151, fig. 53 - w widoku perspektywicznym opakowanie, fig. 54 - w szkicowym widoku perspektywicznym odmianę wykonania kartki życzeniowej według wynalazku, fig. 55 - w szkicowym widoku perspektywicznym ekran projekcyjny, fig,. 56 - w częściowym widoku szczegół ekranu z fig. 55, fig. 57 - w widoku z góry pomieszczenie z ekranem projekcyjnym z fig. 55, fig. 58 - płytowy członogłośnikowy, z nacięciem brzegowym, w widoku perspektywicznym, fig. 59a, b, c, d przedstawiają schematy obwodów do wprowadzania regulacji szerokości pasma, fig. 60a, b, c, d przedstawiają schematy układów korekcji biernej, fig. 6 la, b, c - głośniki z zakrzywionymi płytami rozpraszającymi i ogniskującymi, zastosowane w pomieszczeniu, fig. 62 przedstawia w szkicowym widoku z góry pomieszczenie z pięciokanałowym systemem filmu amatorskiego z zastosowaniem głośników płytowych, fig. 63 - szkicowy widok wnętrza pomieszczenia z nagłośnieniem za pomocą biernych płyt według wynalazku, fig. 64 - w widoku perspektywicznym płytę bierną według wynalazku jako podstawę montażową dla zespołu akustycznego, fig. 65 - w widoku perspektywicznym płyty bierne według wynalazku stanowiące obudowę głośnika konwencjonalnego, fig. 66 a, b - w widoku perspektywicznym i w przekroju pianino z płytą bierną według wynalazku, stanowiącąpłytę rezonansową a fig. 67 a i b przedstawiają szkicowy widok z góry i powiększony przekrój z wyrwaniem arkusza, w czasie wytwarzania głośników według wynalazku

W przykładach przedstawionych na rysunku, te same odnośniki liczbowe zastosowano do funkcjonalnie podobnych części, zwłaszcza akustycznych członów, czyli płytowych członów rezonansowych 2, przetworników 9, brzegowych ram wsporczych 1 i elementów pośrednich 3

Jak przedstawiono na fig 1, płytowy w kształcie głośnik 81 zawiera prostokątną ramę 1 podtrzymującą sprężyste zawieszenie 3 biegnące wokół jej obwodu, który podtrzymuje akustyczny człon 2 w postaci płyty, promieniujący energię akustycznąmodu rozproszonego, ukształtowany i skonfigurowany zgodnie z wynalazkiem. Przetwornik 9, korzystnie taki jak przedstawiony na fig 9-17, zamontowany jest w całości i jako jedyny na płytowym członie 2 lub w nim, w wyznaczonym miejscu określonym wymiarami x i y. Te ostatnie są oczywiście proporcjonalnymi współrzędnymi długości boków (od dowolnego narożnika), jak to przedstawiono. Konwersja na współrzędne środkowe miała by znaczenie ogólne, gdyby na przykład narożniki płytowego członu 2 były sfazowane, ścięte lub wykonane jako krótkie, patrz linie przerywane 2d, w odniesieniu do precyzowania akustycznej aktywności/sprawności. Przedstawiono na rysunku, (patrz strzałki V, W) również alternatywnie, skuteczne analogowe precyzowanie przez wyznaczanie wstępne diagonalnej sztywności zginania.

Przetwornik 9 służy do generowania czyli wzbudzania fal odkształcających w celu spowodowania rezonansu płyty i promieniowania określonej mocy akustycznej i przedstawiono go jako wysterowywany za pomocą dołączonego wzmacniacza sygnału 10, na przykład wzmacniacza akustycznego, dołączonego do przetwornika przewodami doprowadzającymi 28. Obciążenie wzmacniacza i wymagania dla zasilania mogą być podobne jak dla konwencjonalnych głośników stożkowych, przy czym czułość jest rzędu 86-88 dB/W w warunkach obciążenia panujących w pomieszczeniu. Impedancja obciążenia wzmacniacza jest w większości rezystywna o wartości 6Ω, a przenoszona moc 20-80 W. Jeżeli rdzeń i/lub powłoki płyty wykonane sąz metalu, to mogą służyć jako radiator dla przetwornika, na przykład do odprowadzania ciepła z cewki dźwiękowej przetwornika, a zatem do poprawy przenoszenia mocy.

182 854

Na figurach 2a 12b przedstawiono częściowe przekroje głośnika 81 z fig. 1. Rama 1, obrzeże i płytowy człon 2 są połączone ze sobą odpowiednimi spoinami klejowymi 20. Materiały odpowiednie na ramę obejmujątakie materiały, jakie stosuje się na ramy do obrazów, na przykład z wyciskanego metalu, na przykład stopu aluminiowego, lub tworzyw sztucznych. Materiały odpowiednie na obrzeże mogą spełniać powyższe zalecenia i zawierać materiały sprężyste, jak piankowy kauczuk i piankowe tworzywa sztuczne. Klejami nadającymi się na spoiny są kleje epoksydowe, akrylowe, cyjano-akrylanowe itp.

Na figurze 2b przedstawiono w powiększeniu płytowy człon 2, który jest sztywną lekką laminowanąpłytąprzekładkową zawieraj ącąrdzeń 22, korzystnie ze sztywnej pianki z tworzywa sztucznego 97 lub komórkową strukturą regularną 9 8 na przykład strukturą plastrową z fohi metalowej, z tworzywa sztucznego lub podobnej, przy czym komórki biegną poprzecznie względem płaszczyzny płyty, i zamknięte sąprzeciwległymi powłokami 21, na przykład papierowymi, kartonowymi, folią z tworzywa sztucznego lub metalową albo blachą.

Jeżeli powłoki wykonane są z tworzywa sztucznego, to mogą być zbrojone włóknami na przykład węglowymi, szklanymi, z Kevlaru lub podobnymi, w znany sposób, dla poprawy ich właściwości wytrzymałościowych na rozciąganie. Zatem na powłoki i zbrojenia pozostają do dyspozycji materiały obejmujące włókna węglowe, szklane, z Kevlaru®, Nomexu® lub aramidu itp w różnych warstwach i splotach, jak również papier, spajane laminaty papierowe, melamina i różne fohe z tworzyw syntetycznych o dużym module, na przykład Mylar®, Kaptan®, poliwęglany, tworzywa sztuczne fenolowe, poliestrowe lub pochodne, oraz tworzywa sztuczne zbrojone włóknem itp., oraz blacha i folia metalowa. Badania ciekłokrystalicznych polimerów termoplastycznych marki Vectra wykazały, że nadają się one do kształtowania wtryskowego bardzo cienkich powłok lub łupin o niewielkich rozmiarach, na przykład do około 30 cm średnicy. Ten materiał samoczynnie tworzy wzmacniające prążkowania w kierunku wtrysku, kierunku korzystnym dla dobrej propagacji energii wysokich tonów od punktu pobudzania do obwodu płyty.

Sztywność zginania może być co do kierunku różniczkowo równoległa do pary boków płytowego członu 2 (patrz strzałki C, D), lub pod dowolnym kątem, włącznie z kątem między warstwą pasmem lub kierunkowanym zbrojeniem (patrz strzałki E, F) i/lub przy wielu nałożonych pod-warstwach zgodnie z ich ukierunkowaniem pod odpowiednimi katami względnymi (patrz strzałki G, H), ukazanymi symetrycznie pod kątem 45°, jakkolwiek mogłyby one być ustawione inaczej, jeśli chodzi o kąt i symetrię. Sztywność boczna rdzenia ma również pewien wpływ, ponieważ często w dostępnych materiałach jest różna.

Dodatkowe formowanie w przypadku płaskich i zbrojonych materiałów plastycznych, zwykle termoplastycznych, umożliwia to przy formowaniu naniesienie oznaczeń ułatwiających lokalizację i ustawienie, na przykład w postaci rowków lub pierścieni dla dokładnego lokalizowania części przetwornika, na przykład cewki wzbudzającej i/lub zawieszenia magnesu. Dodatkowo, w przypadku nieco słabszych materiałów rdzenia, korzystne jest lokalne zwiększenie grubości powłoki, na przykład do 15% średnicy przetwornika, w celu wzmocnienia tego obszaru i korzystnego sprzężenia drgania fah poprzecznej indukującego energię w płycie.

Pozostające do dyspozycji materiały na warstwy rdzenia obejmują struktury plastrowe lub karbowania prefabrykowane z blachy lub folii ze stopu aluminiowego, z Kevlaru®, Nomexu®, jak również płaskie lub spajane papiery i różne folie z tworzyw syntetycznych, jak również rozprężane bądź spieniane tworzywa sztuczne lub materiały w postaci pulpy, a nawet aerożele metali, jeżeh mają odpowiednio małą gęstość. Niektóre nadające się na warstwy rdzeniowe materiały w praktyce wykazują korzystne samoistne tworzenie powłoki podczas ich wytwarzania i/lub jednocześnie mają sztywność naturalną dostateczną do wykorzystania bez laminowania między warstwami powłokowymi. Wysokosprawny komórkowy materiał rdzeniowy znany jest pod nazwą handlową Rohacell i nadaje się na płytę promiennika i do wykorzystania bez powłok. W warunkach praktycznych celem jest osiągnięcie ogólnej lekkości i sztywności odpowiedniej do konkretnego zastosowamą w szczególności włącznie z optymalizacjąwpływów od warstw rdzenia i powłokowych, i przejść między nimi.

182 854

Kilka z zalecanych konstrukcji płyty wykorzystuje powłoki z metalu i stopu metalicznego, lub też zbrojenie z włókna węglowego. Obydwa z nich, a więc również przy użyciu stopu aerożelowego lub metalowego rdzenia plastrowego, mają podstawowe właściwości ekranowania dla wielkich częstotliwości, które są ważne w niektórych zastosowaniach związanych z EMC (kompatybilnością elektromagnetyczną). Konwencjonalne głośniki płytowe lub stożkowe nie mają naturalnych właściwości ekranujących.

Omówiono już parametry materiałowe w odniesieniu do struktur przekładkowych, jak rdzeń i powłoki. Ponadto, postęp w technologii materiałowej jest naprawdę bardzo szybki w ostatnich czasach Jednak konieczne jest, aby wspomnieć dodatkowo, na podstawie materiałów osiągalnych obecnie, o przydatnych kryteriach praktycznych opracowanych w odniesieniu do doboru materiałów. Tak więc, można wykorzystać następujące wytyczne. Rdzeń komórkowy ma moduł sprężystości poprzecznej przynajmniej około 10 MPa i moduł Younga przylegającej powłoki przynajmniej około 1 GPa. W przypadku wymiarów części płyty poniżej około 0,1 m², najniższe częstotliwości fal poprzecznych wynoszą powyżej około 100 Hz, możliwa sztywność zginania zaledwie około 10 Mm, moduł sprężystości poprzecznej rdzenia poniżej zaledwie około 10 MPa, a moduł Younga powłoki zawiera się w zakresie od około 0,5 do około 2,5 GPa. W przypadku wymiarów od około 0,1 m² do około 0,3 m² najniższe częstotliwości fal poprzecznych wynoszą tylko około 70 Hz, sztywność zginania od około 5 Nm do około 50 i więcej Nm, moduł sprężystości poprzecznej rdzenia zwykle powyżej 10 MPa, typowo około 15 MPa, aż do około 80 o więcej MPa, a moduł Younga powłoki od około 2 GPa do około 70 i więcej GPa. W przypadku wymiarów od około 0,3 m² do około 1 m² najniższe częstotliwości fal poprzecznych wynoszą tylko około 50 Hz, sztywność zginania zwykle powyżej około 20 MPa, zwykle około 50, aż do około 5001 więcej Nm, moduł sprężystości poprzecznej rdzenia zwykle powyżej 10 MPa, typowo od około 20 MPa, do około 90 MPa, a moduł Younga powłok od przynajmniej około 2 GPa do około 70 GPa. Przy wymiarach powyżej około 1 m² do około 5 m²1 powyżej, i najniższej częstotliwości fali poprzecznej wynoszącej tylko około 25 do 70 Hz, sztywność zginania zwykle powyżej około 25 Nm, moduł sprężystości poprzecznej rdzenia zwykle powyżej 30 MPa, a moduł Younga powłok około 20 GPa sięgający do przynajmniej 1.000 GPa. Ponadto, ogólnie biorąc, sztywność zginania między minimalną wynoszącą około 0,1 do około 1.0000 Nm, a maksymalna od około 4 do około 3,500 Nm, i masa na jednostkę powierzchni od minimalnej wynoszącej około 0,05 do około 1,5 kg/m², do maksymalnej od około 1 do około 4 kg/m², zależnie od rozmiaru/zastosowania.

Te wytyczne podano po intensywnych badaniach, obliczeniach, analizach itp., jednak me dla niepotrzebnego ograniczenia wynalazku. Tak więc kontynuowano prace ze strukturami wysterowującymi/pobudzającymi o sztywności zginania aż do 7,5 Nm, chociaż nie z taką sprawnością, jak poszukiwano dla głośników specjalizowanych do określonego zastosowania. W zasadzie trudno jest zaobserwować jakąkolwiek górną granicę bezwzględną, gdyż potrzebna moc wejściowa może być bardzo duża, a sprawność raczej nieduża, lecz jeżeli taka była do zaakceptowania, a nawet korzystna, na przykład dla dopasowania istniejącego materiału konstrukcji i materiału wykładzinowego, to można to zrobić. Również, postęp w technologii materiałowej dopuszcza stosowanie struktur dysponujących kombinacją właściwości, które są poza przewidywaniami.

Poza tym, korzystne przykłady wykonania przetworników piezoelektrycznych i ferromagnetycznych przetworników elektromagnetycznych mają pomijalne promieniowanie elektromagnetyczne lub rozproszone pola magnetyczne. Głośniki konwencjonalne mają duże pole magnetyczne, o zasięgi aż do 1 metra, jeżeli nie stosuje się specjalnych kompensacyjnych środków zaradczych.

Kiedy ważne jest, aby zachować ekranowanie w dowolnym zastosowaniu, można wykonać połączenia elektrycznie z częściami przewodzącymi odpowiedniej płyty DML lub na zamocowanie krawędziowe można używać przewodzącej elektrycznie pianki lub podobnej warstwy pośredniej.

Zawieszenie 3 może wytłumiać zamocowane krawędzie płytowego członu 2 w celu zapobieżenia nadmiernemu przemieszczaniu się płyty, bez ogólnego uniemożliwienia pożądanych drgań krawędzi. Ponadto stosuje się dodatkowe tłumienie, na przykład w postaci nakładek, spo

182 854 jonych z płytą w dobranych miejscach, patrz hma przerywana 2p, w celu sterowania poszczególnymi modami częstotliwościowymi dla tłumienia nadmiernych przemieszczeń i wspomagania rozprowadzania rezonansu bardziej równomiernie po płycie. Nakładki sąutworzone z materiału na bazie bitumicznej, na przykład zwykle używanego w konwencjonalnych obudowach głośnikowych, lub może to być sprężysty lub sztywny polimerowy materiał arkuszowy. Niektóre materiały, zwłaszcza papier i karton i część rdzenia mogą być samothimiące. W razie potrzeby, tłumienie w konstrukcji płyt zwiększy się przez zastosowanie osadzenia sprężystego, zamiast sztywnych klejów utwardzalnych.

Wspomniane skuteczne selektywne tłumienie obejmuje specjalne zastosowanie włączenie z jej materiałem arkuszowym środka osadzonego na niej na stałe. Krawędzie i narożniki mogą być szczególnie ważne dla dominującej częstotliwości i mniej rozpraszalnych modów drgań niskoczęstothwościowych płyty według wynalazku. Krawędziowe zamocowanie środków tłumiących może w efekcie dać płytę z całkowicie obramowanym jej materiałem arkuszowym, jakkolwiek przynajmniej jej narożniki sązwykle swobodne, na przykład dla celowego rozszerzenia działania na niższe częstotliwości. Zamocowanie jest uzyskane za pomocą materiałów klejących lub samoprzylepnych. Możliwe są inne sposoby celowego tłumienia, zwłaszcza w warunkach efektów bardziej subtelnych i/lub średnich i wyższych częstotliwości, za pomocą odpowiedniej masy, lub mas, zamocowanych do materiału arkuszowego w wypadkowych środkowych położeniach omawionego obszaru.

Płyta akustyczna według wynalazku jest rzeczywiście dwukierunkowa. Eneigia dźwięku z tyłu nie pozostaje w ścisłej zależności fazowej względem energii z przodu. W wyniku tego powstaje zysk z sumowania mocy akustycznej w pomieszczeniu, energii dźwięku o równomiernym rozkładzie częstotliwościowym, zmniejszenia zjawisk związanych z odbiciami i fazami stojącymi oraz korzyścią z dobrego odtwarzania przestrzeni naturalnej i otoczenia w odtwarzanych nagraniach dźwiękowych.

Chociaż promieniowanie dźwiękowe od płyty akustycznej jest głównie nie-kierunkowe, to zawartość procentowa informacji fazowej wzrasta w miarę oddalania się od osi. W przypadku poprawionego zogniskowania tak zwanego fantomowego obrazu stereofonicznego, rozmieszczenia głośników, podobnie jak obrazów, to znaczy na wysokości przeciętnej osoby stojącej, daje w wyniku korzyści w postaci zmniejszenia nieosiowości rozmieszczenia dla normalnie siedzącego słuchacza, optymalizując efekt stereofoniczny. Osiąga się dobrąjakość stereofonii.

W przypadku grupy słuchaczy występuje dodatkowa zaleta w porównaniu z odtwarzaniem za pomocą głośnika konwencjonalnego. Z natury rozproszony charakter promieniowania dźwięku przez płytę akustycznądaje w wyniku brzmienie dźwięku wolne zupełnie od zjawiska odwrotnej proporcjonalności do kwadratu odległości od równoważnego źródła dźwięku. W wyniku nie-środkowego i złego rozmieszczenia słuchaczy, pole natężenia dla głośnika płytowego wzmaga siłę efektu stereofonicznego w stosunku do głośników konwencjonalnych. Jest tak dlatego, ze znajdujący się z dala od środka słuchacz me odczuwa nasilonego oddziaływania efektu bliskości najbliższego głośnika, po pierwsze nadmiernego wzrostu głośności od najbliższego głośnika, a następnie odpowiedniego spadku głośności od głośnika dalszego. W przypadku głośników konwencjonalnych ucho ma tendencję do faworyzowania dźwięków przybywających z najmniejszej odległości, tak że należy dążyć do tego, aby żaden z kanałów nie był najbliższy.

Jakkolwiek części aktywne płyty według wynalazku zwykle będą wymiarowane, z włączeniem dostrojenia do różnicowej sztywności zginania dla dokonania dopasowania do pozarezonansowego obszaru operacyjnego, to nie jest to zasadniczo ważne. Inne środki zaradcze wskazane liniami przerywanymi na fig. 2a i 2b, obejmują częściowe nacięcie 22C rdzenia 22 przez powłokę 21 lub wprowadzanie dodatkowych tłumiących/usztywmających materiałów/elementów 22S na przykład wewnętrznego obramowania, przynajmniej częściowego wokół wybranego obszaru, zmniejszając w ten sposób niektóre z korzystnych rozmiarów rozpatrywanej struktury płyty.

Na figurze 3, fig. 3a przedstawiono lokacje przetworników na zasadniczo prostokątnej części aktywnej płyty stanowiącej akustyczny człon 2, dla wydłużenia izometrycznego wynoszącego

182 854

1,34:1, mianowicie na skrzyżowaniach „x” współrzędnych ortogonalnych zdjętych z 3/7,4/9 i 5./13 długości boków od ich narożników, przy czym pozostałe narożniki przedstawiono tylko dla jednego kwadrantu. Na innych figurach tych sześć lokalizacji przetworników dla każdego narożnika przyjmuje się jako reprezentatywne albo indywidualne, albo zbiorowe, lecz wykorzystywane indywidualnie w każdym „zbiorze” w odniesieniu do środka przetwornika.

Na figurze 3b przedstawiono jedną z korzystnych lokacji przetwornika, w przypadku w zasadzie ściśle eliptycznej części płyty o współczynniku wydłużenia 1,182:1, to znaczy na odległości 0,43 i 0,20 wielkiej i małej osi od środka, zgodnie z przekształceniem współrzędnych walcowych zgodnie z równaniem:

x - h.cosh(u.um) · cos(v) y = h · sinh(u.um) · sin(v) gdzie h - ^(a² - b⁵) um = q · tanh(a/b) mają stałe wartości dla u (0...1) i ν (Ο...π/2) wynoszące (0,366; 0,239π).

Na figurze 3c 13d podobnie przedstawiono kształty płyty, w zasadzie supereliptyczny i częściowo supereliptyczny/częściowo eliptyczny, każdy z korzystnymi lokacjami przetworników, jak to już wspomniano, lecz ukazane tylko w zarysie przybliżonym.

Jeśli chodzi o fig. 4 do 6, to fig. 4 przedstawia pierwszy płytowy głośnik 81 modu rozproszonego, ogólnie biorąc rodzaju przedstawionego na fig. 1 i 2, w którym rama 1 zastąpiona została płytą przegrodową 6, na przykład średniej gęstości płytąpilśniową z prostokątnym otworem 82, w którym osadzony jest akustyczny człon 2 w postaci płyty promieniującej modu rozproszonego, za pośrednictwem sprężystego zawieszenia 3. Płyta przegrodowa 6, jeżeli znajduje się bardzo blisko ściany, wzmacnia niskie częstotliwości. Przetwornik 9 opisany w przypadku fig. 9-17 w całości i włącznie jest zamontowany na płytowym członie 2, w celu pobudzania płyty do rezonansu i wytwarzania wyjściowej energii akustycznej.

Na figurze 4 głośnik zawiera płytką obudowę skrzynkową8 z częściągómą 148, dnem 149, przeciwległymi bokami 150, ścianką tylną 1511 przednią 152. Ścianka przednia 152 obudowy 8 stanowi sztywny lekki człon 2 w postaci płyty promieniującej modu rozproszonego, jak opisano w odniesieniu do fig. 1 i 2. Płyta zawiera rdzeń 2 zamknięty między przeciwległymi powłokami 21. Płyta wsparta jest w obudowie 8 za pomocą otaczającego sprężystego zawieszenia 17, na przykład paska kauczuku lateksowego.

Przetwornik 9, korzystnie rodzaju przedstawionego na fig. 9-17 jest całkowicie i jako jedyny zamontowany na zwróconej do wewnątrz powierzchni płyty 2 w zadanym miejscu, dla wzbudzenia drgań fali odkształcającej w płycie i pobudzania płyty do rezonansu i wytwarzania wyjściowej energii akustycznej. Obudowa 8 jest korzystnie ukształtowana z oknami 109, na przykład w jednym boku 150, w celu poprawienia odtwarzania basów przez głośnik, włącznie z pewnym działaniem membranowym, które umożliwia podatność mocowania płyty w skrzynce.

Na figurze 5 przedstawiono inny głośnik 81, w zasadzie podobny do opisanego w odniesieniu do fig. 4. Głośnik ma obudowę skrzynkową 8 złożoną z przedniej części skrzynkowej 52 dostosowanej do wstawienia w ścianę, na przykład osadzenie na kołkach, w celu dalszego zmniejszenia już niewielkiej głębokości pozornej obudowy głośnika. Przednia powierzchnia 51 przedniej skrzynki składa się ze sztywnego lekkiego radiatora 2 wielomodowego zawierającego, jak w przypadku fig. 3, rdzeń 22 zamknięty między przeciwległymi powłokami 21. Płyta 2 wsparta jest w obudowie 8 za pomocą otaczającego sprężystego zawieszenia 17, na przykład paska kauczuku lateksowego. Głośnik jest zatem, ogólnie biorąc, rodzaju opisanego powyżej w odniesieniu do fig. 1 i 2. Przetwornik 9, na przykład rodzaju opisanego w przypadku fig 9-17, jest całkowicie i jako jedyny zamontowany na zwróconej do wewnątrz powierzchni płyty 2 w zadanym miejscu, dla wzbudzenia drgań fali odkształcającej w płycie i pobudzenia płyty do rezonansu i wytwarzania wyjściowej energii akustycznej.

Takie głośniki są stosunkowo proste w produkcji i mogą być wykonywane ze stosunkowo niewielką głębokością, lub głębokościąpozomie niewielką, w porównaniu z głośnikami konwencjonalnymi, i mają szeroki kąt rozpraszania w porównaniu z głośnikami konwencjonalnymi, membranowymi. Kiedy płyta promieniująca jest wykonana z folii metalowej lub blachy, lub po

182 854 kryta nią, to głośnik może być wykonany jako ekranowany od wpływu emisji o częstotliwościach radiowych.

Poszczególne cechy rozwiązania według wynalazku obejmują głośnik płytowy zawierający wielomodowy rezonansowy radiator akustyczny, środek wysterowuj ący zainstalowany na radiatorze dla wzbudzania rezonansu wielomodowego w radiatorze, oraz przegrodę otaczającą radiator, której sprężyste zawieszenie może jest umieszczone między radiatorem i otaczającym, zwykle elastomerowym materiałem, na przykład kauczukiem, i korzystnie jest gąbczaste, na przykład w postaci kauczuku spienionego, a przegroda jest w zasadzie płaska, lub może mieć kształt obudowy, na przykład obudowy skrzynkowej, i z dowolnego sztywnego materiału, na przykład płyty pilśniowej średniej gęstości, włącznie z ukształtowaną i/lub otwartą w obudowie tak zwaną „przegrodą nieskończoną”. Przetwomikjest korzystnie zamontowany całkowicie i jako jedyny na radiotorze. Obudowa zawiera tylną część skrzynkowądostosowanądo wpuszczenia w ścianę lub podobną powierzchnię, i przednią część skrzynkowądostosowanądo wystawania ze ściany. Takie dwie części skrzynkowe są fizycznie rozdzielne i dostosowane konstrukcyjnie do łączenia w dowolny sposób.

Na figurze 7 przedstawiono stojący na podłodze głośnik płytowy 81, taki jak ogólnie przedstawiono na fig. 112, z lekkim, sztywnym, akustycznym członem 2 w postaci prostokątnej płyty modu rozproszonego promieniującej dźwięk i zainstalowanej w otaczającym go sprężystym zawieszeniu 3 przedstawionym jako wsparty w prostokątnej ramie 1 na stojaku podłogowym 23 ze stopą 83 stykającą się z podłogą i pionowym słupkiem 84 dochodzącym do czterech w zasadzie poziomych ramion 85 połączonych na końcach zewnętrznych 86 z odpowiednimi narożnikami 87 ramy 1. Para symetrycznych przetworników 9 rodzaju przedstawionego na fig. 9-17 zamocowana jest drugimi końcami również na uchwytach 88 słupka 84 dla wysterowywania płyty.

Para przetworników 9 zamocowana jest na płycie 2 w miejscach wyznaczonych. To rozmieszczenie powoduje wysterowywanie płyty 2 membranowo przy niskich częstotliwościach przez oddziaływanie na słupek 84, który wraz z ramionami 85 działa jako podstawa konwencjonalnego głośnikowego zespołu wysterowującego, lecz emisja/wzbudzenie drgań fali poprzecznej przy działaniu membranowym w płycie na innych częstotliwościach, niż niskie, to znaczy rezonans dla odpowiedniego sygnału wyjściowego. Zawieszenie 3 jest podatne, to znaczy jak w konwencjonalnym wysterowywaniu membrany stożkowej konwencjonalnego głośnika. Takie głośniki płytowe są stosunkowo proste w wytwarzaniu, a ich płaskość ułatwia umieszczenie ich w obudowie i szeroki jest kąt rozpraszania akustycznego w porównaniu z głośnikami konwencjonalnymi.

Odpowiednio do tego, konkretne cechy rozwiązania według wynalazku obejmują głośnik płytowy jako akustyczny radiator rezonansowego modu rozproszonego, mający część obwodową przetwornik przymocowany do radiatora, służący do wzbudzania w radiatorze rezonansu modu rozproszonego oraz ramę wspierającą radiator, przy czym między radiator i ramę jest włączony przetwornik dla poruszania wibracyjnego płyty, w celu spowodowania jej rezonansu z przebiegiem wyjściowym, przy czym element ramy podtrzymuje na obwodzie radiator, korzystnie w celu umożliwienia dodatkowego działania membranowego, korzystnie ze sprzężeniem elastycznych środków zawieszeniowych z ramą i obwodem radiatora. Ponadto, rama ma część otaczającą płytę radiatorową i/lub elastyczne zawieszenie z materiału elastomerowego. Przetwornik dostosowany zarówno do powodowania rezonansu radiatora, jak i do poruszania radiatora w sposób membranowy, stanowi jedną z cech wynalazku, podobnie jak rama zawierająca stojak z częścią stykającą się z ziemią część w zasadzie pionową odchodzącą od części stykającej się z ziemią i zespół ramion odchodzących od części pionowej, których końce zewnętrzne podtrzymują elastyczne zawieszenie. Radiator ma dowolny kształt, korzystnie prostopadły do ramion, korzystniej z przetwornikami zamocowanymi na części pionowej ramy lub w jej sąsiedztwie.

Na figurze 8 przedstawiono inny sposób połączenia działania membranowego i według rezonansowego modu rozproszonego w przypadku głośnika 81. Lekki sztywny akustyczny człon 2 w postaci płyty radiatorowej, rezonansowego modu rozproszonego, jak na fig. 1 i 2, tworzy ściankę przednią obudowy skrzynkowej 8 mającej boki 135 i ściankę tylną 12, na przykład ze średniej gęstości płyty pilśniowej, razem tworzące wnękę 155. We wnęce umieszczona jest płyta 51

182 854 z materiału pochłaniającego dźwięk do tłumienia fal stojących. Płyta 2 radiatora w obudowie zamocowana jest za pomocą sprężystego zawieszenia 7, na przykład w celu emulowania dookólnego resora konwencjonalnego głośnika stożkowego i podtrzymuje przetwornik 9, jak na fig. 9-17 zamontowany w całości i włącznie na płycie 2 w wybranym, wyznaczonym miejscu.

Wnęka wewnętrzna 155 obudowy 8 sprzężona jest z pompą basową 11, to znaczy z wnętrzem obudowy skrzynkowej 185 zawierającej membranowy basowy blok wysterowujący 42 głośnika, za pomocą przewodu rurowego 90, po czym fale ciśnienia powietrza o częstotliwości akustycznej w obszarze basowym doprowadzane są do wnętrza 155 obudowy powodując membranowy ruch płyty 2 na jej podatnym zawieszeniu 71 wytwarzanie wyjściowej mocy akustycznej na niskich częstotliwościach. Ponadto, przetwornik 9 powoduje rezonans płyty, powodując promieniowanie przez niąmocy akustycznej na częstotliwościach wyższych. Do podawania sygnału akustycznego do pompy basowej 11 i do przetwornika 9 w celu wysterowywama głośnika służy zainstalowany wzmacniacz 10.

Konkretne cechy rozwiązania według wynalazku obejmują głośnik zaopatrzony w obudowę, radiator akustyczny w obudowie, podatne zawieszenie mocujące radiator w obudowie z umożliwieniem ograniczonego przemieszczania membranowego względem niej oraz element przetwornikowy do wysterowywania radiatora, przy czym radiator jest radiatorem płytowym wprawianym w drgania akustycznego modu rozproszonego, przez pierwszy przetwornik zainstalowany w całości i jako jedyny na radiatorze w celu powodowania drgań radiatora i wywołania w nim rezonansu oraz przez środek powodujący zmiany ciśnienia wewnątrz obudowy, do powodowania ruchu membranowego radiatora, przy czym środek powodujący zmiany ciśnienia powietrza może stanowić pompę powietrzną na przykład w postaci obudowy dodatkowej, z wysterowaniem membranowym zainstalowanym w tej obudowie dodatkowej i ze środkiem sprzęgającym wnętrza odpowiednich obudów, tak że do wspomnianej obudowy przenoszone są fale ciśnienia powietrza wytwarzane wskutek poruszania się napędu membranowego. W tej obudowie i/lub w obudowie dodatkowej mogą być środki tłumiące akustycznie, na przykład watolina.

Na figurze 9 przedstawiono przetwornik 9 z ruchomą cewką konstrukcyjnie dostosowany do całkowitego osadzenia wewnątrz sztywnej płyty 2 modu rozproszonego zawierającej rdzeń 22 obłożony po obu stronach powłokami 21, w celu emisji/wzbudzania fal odkształcających w płycie Przetwornik zawiera cewkę 13 osadzaną w zamocowaniu 16 na przykład z żywicy epoksydowej, we wnęce 29 rdzenia 22 płyty i otaczającą cylindryczny zespół cewki 18 zawierający karkas, przy czym cewka 131 karkas są trwale zamocowane w płycie 2. W części wnęki 29 utworzonej przez karkas zespołu cewki 18 zainstalowany jest zespół magnesu zawierający parę przeciwległych magnesów 15 rozdzielonych nabiegunnikiem 14, przy czym zespół magnesu zamocowany jest na wewnętrznych powierzchniach powłok 21 płyty 2 za pomocą przeciwległych elastycznych elementów zawieszeniowych 19 z materiału kauczukopodobnego, na przykład kauczuku piankowego, który jest przyklejony do zespołu magnesu i do wewnętrznych powierzchni odpowiednich powłok 21 płyty. Zespół cewki - magnesu 14,15 jest zatem zainstalowany koncentrycznie względem cewki 131 ma możliwość osiowego przemieszczania się na zawieszeniu 19. Przetwornik 9 działa emitując/wzbudzając fale poprzeczne w płycie 2 przez wibrację powodującą lokalne odkształcenie sprężyste płyty w wyniku względnego ruchu osiowego zespołu magnesu i cewki. Efekt wysterowywania/wzbudzania można wzmocnić zwiększając masę zespołu magnesu. Przy pracy, przynajmniej na wysokich częstotliwościach, ze względu na to, że masa zespołu magnesów jest stosunkowo duża w porównaniu z masąpłyty, bezwładność zespołu magnesów wykazuje skłonność do utrzymywania zespołu bez ruchu i do wykonywania względem niego ruchu drgającego przez płytę

Na figurze 10 przedstawiono przetwornik 9 z ruchomą cewką podobny do przedstawionego na fig 91 dostosowany konstrukcyjnie do osadzenia całkowicie we wnętrzu sztywnej lekkiej płyty 2 radiatora modu rozproszonego, zawierającej rdzeń 22 obłożony powłokami 21 dla emisji fal poprzecznych w głąb płyty. Przetwornik 9 jest utworzony jako zespół modularny dla ułatwienia jego zestawiania w płytę 2. Jak pokazano, płyta 2 ma wnękę 120 dla pomieszczenia przetwornika 9. Przetwornik zawiera cewkę 13 zamocowaną do wewnętrznej ścianki cylindrycznego

182 854 karkasu zespołu cewki 18, na przykład za pomocą sztywnej spoiny klejowej 20, przy czym karkas zespołu cewki 18 stanowi zewnętrzną obudowę przetwornika i zamknięty jest na przeciwległych końcach osiowych lekkimi pokrywami końcowymi 119, które zamocowane są sztywno do karkasu cewki w dowolny znany sposób, na przykład za pomocą spoin klejowych 220. Zespół dostosowany jest konstrukcyjnie do zamocowania we wnęce za pomocą kleju. We wnęce 29 utworzonej przez karkas zespołu cewki 18 zamontowany jest zespół magnesu składający się z pary przeciwległych magnesów 15 rozdzielonych elementem nabiegunnikowym 14, przy czym zespół magnesów jest zamocowany do pokrywek 119 karkasu zespołu cewki 18 za pomocą przeciwległych elastycznych elementów zawieszemowych 19 z materiału kauczukopodobnego, na przykład kauczuku piankowego, który połączony jest klejem z zespołem magnesu i z wewnętrznymi powierzchniami odpowiednich pokrywek końcowych. Zespół cewki - magnesu 14,15 jest zatem zamontowany koncentrycznie względem cewki 13 i jest osiowo przemieszczalny na zawieszeniu 19. Przetwornik 9 działa emitując/wzbudzając fale poprzeczne w płycie 2 za pośrednictwem drgań powodujących lokalne sprężyste odkształcenia płyty w taki sam sposób, jak opisany powyżej w odniesieniu do przykładu wykonania z fig. 9.

Przetwornik 9 z fig. 10 przeznaczony jest do pracy jako urządzenie mskoprofilowe, które może być wtopione w zasadzie w grubość płyty 2 modu rozproszonego. Przetwornik zawiera cylindryczny korpus zespołu cewki 18 dostosowany konstrukcyjnie do osadzenia, na przykład za pomocąkleju, w odpowiednim otworze 29 w płycie 2. Cewka 12 zamocowana jest do wewnętrznej powierzchni cylindrycznego karkasu zespołu 18, na przykład za pomocąkleju. Przeciwległe końce osiowe karkasu zamknięte są dyskowymi elastycznymi elementami zawieszeniowymi 59, na przykład kauczukowymi lub podobnymi, z których każdy ukształtowany jest z pierścieniowym pofałdowaniem 136 w pobliżu obwodu, z utworzeniem dookólnego resora podobnego do stosowanego w konwencjonalnych zespołach głośnikowych z membraną stożkową. Części obwodowe elementów 59 zamocowane są do osiowych końców karkasu zespołu cewki 18, na przykład przez zaciskanie, za pomocąkleju lub w dowolny dogodny inny sposób. Centralne części elementów 59, które wyznaczone sąpierścieniowymi pofałdowaniami 136 utrzymująmiędzy sobą zespół magnesów złożony z pary przeciwległych magnesów 15 zamykających z dwóch stron między sobą element nabiegunnikowy 14. Zewnętrzne powierzchnie magnesów 15 spojone są lub zamocowane w inny sposób do części centralnych elementów 59, przy czym zespół cewki-magnesu 14,15 umieszczony jest koncentrycznie z cewką 13 i może wykonywać ograniczone ruchy względem niej. Zespół magnesówjest ekranowany za pomocą dyskowych ekranów 121 zainstalowanych na elementach elastycznych 17 podtrzymujących na płycie 2 w celu wyeliminowania lub ograniczenia pola rozproszenia magnesu, wokół płyty w pobliżu przetwornika.

Konstrukcja przetwornika 9 z fig. 11 a składa się z przeciwsobnych komplementarnych elementów wysterowujących rozmieszczonych po przeciwległych stronach płyty 2 w celu emitowania fal poprzecznych w głąb sztywnego lekkiego radiatora 2 modu rozproszonego, zawierającego rdzeń 22 zamknięty przeciwległymi powłokami 21, w celu powodowania rezonansu płyty. Cewki 12 są zamocowane trwale, na przykład za pomocąkleju, po zewnętrznej stronie karkasu 18 cewki tworząc zespół cewki drgającej, który połączony jest sztywno ze znajdującą się na przeciwko powłoką 21 płyty 2 radiatora, na przykład za pomocą spojenia 16 klejem epoksydowym. Magnesy 15 zamknięte są przez parę nabiegunników 14, z których jeden ma kształt dyskowy i umieszczony jest tak, że jego obwód znajduje się blisko wnętrza każdego z karkasów zespołu cewki 18, a drugi zaopatrzony jest w kołnierz obwodowy 162 rozmieszczony wokół cewki 13. Element ustalający 93, który ma w zasadzie walca jest umieszczony tak, że przechodzi luźno przez otwór 29 w płycie 2. Element ustalający 93 składa się z przeciwległych komplementarnych części, z których każda ma główkę 95 zaciśniętą na osiowych skrajach odpowiedniej pary przetworników 9 w celu sprzężenia tych elementów wysterowujących. Części komplementarne elementu ustalającego 93 połączone są razem za pomocą komplementarnych odcinków nagwintowanych 160,161. Element ustalający może być wykonany z dowolnego materiału, na przykład tworzywa sztucznego lub stali. Konstrukcja przetwornika 9 z fig. 11 a nie jest trwale zaciśnięta na płycie 2 przy otworze 29 lecz jest sprzężona z płytą za pośrednictwem sprężonych nakładek 17,

182 854 na przykład z kauczuku piankowego rozmieszczonych w pobliżu otworu 29 w płycie, w mniej więcej taki sam sposób, jak na fig. 3, gdzie przetwornik służy do emitowania fal poprzecznych w głąb płyty za pośrednictwem efektów bezwładnościowych wywołanych łączną masę odpowiednich elementów wysterowujących.

Przetwornik 9 z fig. 1 Ib jest ogólnie podobny do przetwornika z fig. 1 la, lecz przeznaczony jest do zamocowania tylko po jednej stronie płyty 2. Zatem zespół cewki-magnesu 14,15 przymocowany jest do powierzchni płyty 2 za pomocą sprężystego zawieszenia 17, na przykład z kauczuku, które ma połączenie z obwodem kołnierza 162 zewnętrznych elementów nabiegunmkowych 14. Na fig. 11 c przedstawiono przetwornik 9 rodzaju podobnego do przedstawionego na fig. 1 Ib i przeznaczony do łatwego nakładania na powierzchnię płyty. Tak więc przetwornik 9 jest mocowany, za pośrednictwem karkasu zespołu cewki 18 i sprężystego zawieszenia 17 na cienkim podłożu 147 wykonanym z samoprzylepną warstwą zewnętrzną, zapomocąktórej można przetwornik zamocować w odpowiednim miejscu.

Odpowiednio do tego, poszczególne cechy urządzenia według wynalazku obejmują bezwładnościowy przetwornik wibracyjny zawierający zespół cewki drgającej, który ma element rurowy i cewkę sztywno zamocowaną do tego elementu rurowego, zespół magnesu rozmieszczony koncentrycznie z cewką drgającą, i elastyczny element podtrzymujący zespół magnesu w odniesieniu do ruchu osiowego względem cewki drgającej, przy czym cewka drgająca jest dostosowana do sztywnego zamocowania do radiatora modu rozproszonego. Element sprężysty składa się korzystnie z przeciwległych elementów elastomerowych, końce osiowe cewki drgającej są zamknięte pokrywami, a na pokrywach jest zamocowany element elastyczny, cewka jest zamocowana na wewnętrznej powierzchni elementu rurowego tworząc zespół cewki drgającej i/lub dostosowana jest do pomieszczenia jej w odpowiednio dopasowanej wnęce radiatora. Ponadto, pokrywy są zaopatrzone w elementy elastyczne, z których każdy na przykład zawiera pierścieniowy sprężysty resor, a na pokrywach są korzystnie rozmieszczone ekrany magnetyczne zmniejszające rozproszone pola magnetyczne. Ponadto, zespół cewki drgającej jest dostosowany konstrukcyjnie do sztywnego przymocowania do powierzchni radiatora i/lub zespół magnesu, ma przeciwległe w zasadzie dyskowe nabiegunniki, przy czym obwód jednego z nich znajduje się wewnątrz i w sąsiedztwie zespołu cewki drgającej, a obwód drugiego nabiegunmka wykonany jest z kołnierzem umieszczonym blisko i wokół zespołu cewki drgającej i/lub między jednym z nabiegunników a powierzchnią radiatora i zamknięty z obu stron przekładkowy element elastyczny. Przetwornik może być zaopatrzony w komplementarne zespoły magnesów i zespoły cewek drgających po przeciwnych stronach radiatora wraz z elementami wiązącymi wzajemnie te zespoły magnesów dla umożliwienia ich pracy przeciwsobnej. Inną cechą rozwiązania według wynalazku jest głośnik zawierający przetwornik bezwładnościowy jest opisany i głośnik zawierający radiator akustyczny modu rozproszonego oraz przetwornik sprzężony wibracyjnie z radiatorem i powodujący jego rezonans.

Na figurze 13 przedstawiono piezoelektryczny przetwornik 9, w którym krystaliczny dyskowy element piezoelektryczny tak zwany zginacz 27 zainstalowany jest w środku na jednym końcu lekkiego sztywnego bloku walcowego 93 ze sztywnego piankowego tworzywa sztucznego, który jest sztywno zamocowany w towarze 20 w płycie 2 radiatora modu rozproszonego, na przykład za pomocąkleju, przy czym jeden koniec bloku 28 wystaje z powierzchni płyty 2, tak że obwód 31 zginacza 27 jest zawieszony swobodnie w sąsiedztwie powierzchni płyty 2. Na obwodzie piezoelektrycznego zginacza 27 zamocowany jest sztywno płaski pierścień 25 z tworzywa sztucznego, na przykład z wypełnianego materiałem mineralnym polichlorku winylu, dla zwiększenia masy swobodnego obwodu tego piezoelektrycznego zginacza. Tak więc przy zasilaniu przetwornika sygnałem akustycznym, piezoelektryczny zginacz 27 wibruje i dzięki swojej masie emituje fale poprzeczne w głąb płyty 2 powodując jej rezonans i wytwarzanie oraz promieniowanie energii akustycznej. Przetwornik 9 jest korzystnie nakryty kopulastą obudową 26 ochraniającą przetwornik, zamocowaną do płyty 2.

Przetwornik piezoelektryczny 9 z fig. 14 zawiera dyskowy element piezoelektryczny w postaci zginacza 27, na stałe zamocowany swoim obwodem 31 na powierzchni płyty 2, na przykład

182 854 za pomocą kleju, z centralną częścią zgmacza 27 swobodnie zawieszoną nad wnęką 29 w płycie 2, tak że tylko obwód 31 zginacza 27 jest w kontakcie z płytą. Do środka zginacza piezoelektrycznego zamocowana jest masa 25 na przykład tworzywa sztucznego za pośrednictwem nakładki tłumiącej 30 z materiału elastycznego, na przykład elastycznego polimeru. Przy tym do zginacza piezoelektrycznego przykładany jest sygnał akustyczny powodujący jego wyginanie się i wibrowanie, a zatem emisję fal odkształcających w głąb płyty. Oddziaływanie wysterowujące przetwornika zwiększa się przy obciążeniu elementu wysterowującego masą25, w celu zwiększenia jego bezwładności.

Konstrukcja przetwornika 9 z fig. 15 jest podobna do konstrukcji z fig. 14, z tym wyjątkiem, że w tym wykonaniu po przeciwległych stronach wnęki 29 w płycie 2 rozmieszczona jest para piezoelektrycznych zginaczy 27, dla pracy przeciwsobnej. W tej konstrukcji środki obu zginaczy piezoelektrycznych 27 połączone są razem wspólną masą 25 z elastycznymi nakładkami tłumiącymi 30 umieszczonymi między każdym zginaczem piezoelektrycznym 27 a masą 2 5 Takie przetworniki są stosunkowo proste w budowie i skuteczne w użytkowaniu.

Odpowiednio do tego, konkretna cecha urządzenia według wynalazku obejmuje bezwładnościowy przetwornik wibracyjny zawierający płytkowy piezoelektryczny zginacz i środek dostosowany do zamocowania zginacza piezoelektrycznego na elemencie pobudzanym do wibracji, przy czym konstrukcja jest taka, że znaczna część zginacza piezoelektrycznego znajduje się w pewnej odległości od części aktywnej dla umożliwienia wzajemnego przemieszczania się, przy czym masa może być przymocowana do tej znacznej części zginacza piezoelektrycznego, który może mieć postać kryształu, na przykład w postaci dysku, środek mocujący może być rozmieszczony centralnie względem mego, a masa może być zamocowana do obwodu zginacza piezoelektrycznego W odróżnieniu od tego obwodowy od tego obwodowy brzeg dyskowego zginacza piezoelektrycznego może być zamocowany do części aktywnej, a masa może być zamocowana do środka zginacza piezoelektrycznego. Do zamocowania masy do zgmacza piezoelektrycznego może być wykorzystany element sprężysty, a opisane zginacze piezoelektryczne mogą być połączone z przeciwległymi stronami elementu wykonującego drgania fali poprzecznej i sprzężone ze sobą za pośrednictwem wspólnej masy, dla umożliwienia pracy przeciwsobnej. Z innej cechy rozwiązania według wynalazku wynika, że głośnik ma radiator modu rozproszonego z przetwornikiem, jak już opisano, w celu powodowania drgania/pobudzania radiatora w modzie fali poprzecznej.

Na figurze 16 przedstawiono przetwornik 9 do wzbudzania/emitowania fal poprzecznych w sztywnej lekkiej płycie 2 radiatora modu rozproszonego, jak to pokazano na fig. 112, zawierającej rdzeń 22 zamknięty między przeciwległymi powłokami 21, w celu wywołania rezonansu płyty. Przetwornik zawiera cewkę 13 zamocowaną sztywno, na przykład za pomocą kleju, na zewnętrznej stronie karkasu zespołu cewki 18, który jest sztywno spojony z powłoka powierzchniową 21 płyty 2 radiatora, na przykład za pomocą spoiny kleju epoksydowego 16. Magnes 15 zamknięty jest między parą biegunów 14, z którychjeden ma kształt dyskowy i umieszczony jest tak, że jego obwód znajduje się blisko wnętrza karkasu zespołu cewki 18, a drugi zaopatrzony jest w kołnierz obwodowy 90 rozmieszczony wokół cewki 13. Zespół magnesu zawierający magnes 15 i nabiegunmki 14 zainstalowany jest na płycie 2 za pomocą zamocowania 93, na przykład z metalu lub twardego tworzywa sztucznego, który przechodzi wnękę 29 w płycie 2. Element ustalający 93 składa się z komplementarnych części gwintowanych 91, 92, z główkami 95, z których jedna opiera się na zewnętrznej powierzchni przetwornika 9 a drugą opiera się o powierzchnię płyty 2 po jej stronie przeciwległej do tej, po której montowany jest przetwornik. Między przetwornikiem 9 a płytą 2 zamknięty jest odstępnik 127 służący do odsunięcia przetwornika od płyty. Ten przetwornik 9 działa przy lokalnym sprężystym uginaniu płyty między zamocowaniem 93 a karkasem zespołu cewki 18 podczas podawania sygnału akustycznego do przetwornika w celu emitowania/wzbudzania fal poprzecznych w płycie w celu pobudzenia jej do rezonansu.

Przetwornik 9 z fig. 17 jest podobny do przetwornika z fig. 16, lecz zawiera komplementarne przeciwsobne elementy wysterowujące rodzaju przedstawionego na fig. 16, rozmieszczone po przeciwległych stronach płyty. Element ustalający 93, jest umieszczony tak, że przechodzi

182 854 przez otwór 29 w płycie 2 w celu sprzężenia tych dwóch przetworników ze sobą nawzajem i z płytą. Element ustalający 93 składa się z przeciwległych komplementarnych części, z których każda ma główkę 95 zaciśniętą na osiowych skrajnych odpowiedniej pary przetworników 9 w celu sprzężenia tych elementów wysterowujących. Części komplementarne elementu ustalającego 93 połączone są razem za pomocą komplementarnych odcinków nagwintowanych 94, 96. Element ustalający może być wykonany z dowolnego materiału, na przykład tworzywa sztucznego lub metalu. W tym przypadku przetwornik 9 jest sztywno zaciśnięty na płycie 2 za pośrednictwem sztywnych nakładek 19, na przykład z twardego tworzywa sztucznego, umieszczonych między płytą a nabiegunnikami 14 w sąsiedztwie wnęki 29, przy czym przetwornik dzieła emitując fale poprzeczne w głąb płyty przez lokalne sprężyste ugięcia płyty między nakładkami a karkasem zespołu cewki 18.

Odpowiednio do tego, poszczególne cechy urządzenia według wynalazku obejmują przetwornik wibracyjny, na przykład indukujący falę poprzecznąw członie akustycznym według wynalazku, zawierający powierzchnię czołową, przy czym zespół cewki drgającej, ma cewkę sztywno zamocowaną do elementu rurowego, przy czym zespół dostosowany jest konstrukcyjnie do trwałego zamocowania na wspomnianej powierzchni tego elementu, a zespół jest zaopatrzony w przeciwległe nabiegunniki dyskowe, przy czym obwód jednego z nabiegunników dostosowany jest konstrukcyjnie do umieszczenia razem z cewką drgaj ącąi w jej sąsiedztwie, a obwód drugiego z nabiegunników ukształtowany jest z kołnierzem dostosowanym do umieszczania blisko i wokół zespołu cewki drgającej i przy czym zespół magnesu dostosowany jest konstrukcyjnie do zamocowania swoim środkiem do części pobudzającego do drgań, i/lub środek mocujący może zawierać element dostosowany konstrukcyjnie do zaczepienia we wnęce części pobudzanej, i/lub środek mocujący może zawierać odstępnik służący do odsunięcia brzegów nabiegunników od tej części, i/lub przetwornik drgający może być zaopatrzony w komplementarne zespoły cewek drgających i magnesów po przeciwnych stronach radiatora wraz z elementami wiążącymi wzajemnie te zespoły magnesów dostosowane konstrukcyjnie do mocowania na przeciwległych powierzchniach tej części, oraz elementu ustalającego położenie środków zespołów magnesów do pracy przeciwsobnej, przy czym element ustalający na przeciwległych końcach ma główki dostosowane do wsparcia się o odpowiednie zespoły magnesów, przy czym korzystnejest, jeżeli taki element ustalający zawiera dwie skręcane ze sobączęści gwintowane i odstępnik dostosowany do umieszczenia w sąsiedztwie elementu ustalającego i zamknięcia przekładkowego między odpowiednimi zespołami magnesów a przeciwległymi powierzchniami części pobudzanej. Inna cecha wynalazku dotyczy głośnika z radiatorem akustycznym modu rozproszonego typu zawierającego opisany powyżej przetwornik sprzężony w celu nadawania drgań radiatorowi i powodowania jego rezonansu.

Na figurze 18 przedstawiono płytowy głośnik 81 ogólnie podobny do głośnika z fig. 112, w którym płyta 2 modu rozproszonego z ukształtowania jest w zasadzie prostokątnym otworem 82, w którym granicach zainstalowana jest druga płyta stanowiąca drugi akustyczny człon 4 promieniujący dźwięk modu rozproszonego, ze sprężystym zawieszeniem 3 wstawionym między obie płyty Płyta 4 skonstruowana jest tak samo, jak płyta 2, na przykład z centralnym rdzeniem 22 rozdzielającym powłoki 21. Płyta 4 jest wysterowywana własnym przetwornikiem 9 zainstalowanym w całości i jako jedyny na płycie 4 lub wewnątrz niej, w zadanym miejscu, w celu wytwarzania wyjściowej energii akustycznej wysokiej częstotliwości, natomiast płyta 2 jest wysterowywana oddzielnym przetwornikiem 9 w celu wytwarzania wyjściowej energii akustycznej na niższej częstotliwości, tak że głośnik z łatwością obejmuje całe widmo akustyczne.

Na figurze 19 przedstawiono sposób wysterowywania płyty 2 modu rozproszonego według wynalazku, czyli przykładu rodzaju przedstawionego na fig. 1 i 2, dla spowodowania rezonansu płyty za pomocą pary przetworników 70,71, w rodzaju przetworników 9. Mniejszy z przetworników 70 jest przetwornikiem piezoelektrycznym na wyższe częstotliwości, na przykład w rodzaju przedstawionego na fig. 24, a większy z przetworników 71 jest przetwornikiem z rodzaju elektrodynamicznych, na przykład przedstawionym na fig. 9-17.

182 854

Każdy z pary przetworników 70,71 jest wysterowywany przez wzmacniacz 10 dołączony równolegle do odpowiednich przetworników za pośrednictwem transformatora podwyższającego 72 i rezystancji dopasowującej 73 w linii prowadzącej do przetwornika piezoelektrycznego ze względu na wymagane przezeń stosunkowo wysokie napięcie.

Na figurze 20 przedstawiono możliwy sposób wysterowywania płyty 2 modu rozproszonego według wynalazku, na przykład rodzaju przedstawionego na fig. 112, za pomocą pary przetworników 70, 74, przy czym przetwornik 70 jest wysokoczęstotliwościowym przetwornikiem piezoelektryczny, na przykład rodzaju przedstawionego na fig. 24, a przetwornik 74 jest przetwornikiem piezoelektrycznym niskiej częstotliwości rodzaju przedstawionego na fig. 13-15. Odnośnik 75 wskazuje, że przetwornik 74 jest obciążony pewną masą dla zwiększenia jego bezwładności Przetworniki 70,74 są wysterowywane przez wzmacniacz 10, do którego dołączone są równolegle, z włączonymi rezystorami pośrednimi dla utworzenia obwodu rozdziału częstotliwości.

Na figurze 21 przedstawiono możliwe sterowanie płyty 2 modu rozproszonego według wynalazku, na przykład rodzaju przedstawionego na fig. 1 i 2, za pomocą pary przetworników elektrodynamicznych 68,69, na przykład w rodzaju przedstawionych ma fig. 9-17. Przetwornik 68 jest przeznaczony jako wysterowujący wysokiej częstotliwości, a zatem o mniejszej induktancji, natomiast przetwornik 69 jest przeznaczony jako wysterowujący niskiej częstotliwości i ma dużą induktancję. Przetworniki 68,69 wysterowywane są równolegle przez wzmacniacz 10 z kondensatorem 77 włączonym w linię do przetwornika 68 działającym jako rozdzielacz częstotliwościowy dla przepuszczania większości sygnału wysokiej częstotliwości do przetwornika 68.

Poszczególne aspekty urządzenia według wynalazku obejmują głośnik płytowy z radiatorem modu rozproszonego i pierwszym przetwornikiem sprzężonym z radiatorem w celu wzbudzania w radiatorze rezonansu modu rozproszonego i z drugim przetwornikiem sprzężonym w celu powodowania drgań radiatora. Przetworniki, pierwszy i drugi, są dostosowane do działania w różnych zakresach częstotliwości, przy czym jeden z przetworników jest korzystnie typu elektromagnetycznego i/lub jeden z przetworników jest typu piezoelektrycznego. Płytowy głośnik może mieć drugi radiator akustyczny modu rozproszonego zainstalowany na pierwszym radiatorze lub wewnątrz niego i elastyczne zawieszenie sprzęgające radiatory, pierwszy i drugi, przy czym pierwszy przetwornik zamontowany jest na pierwszym radiatorze, a drugi przetwornik zainstalowany jest na drugim radiatorze i/lub drugi radiator zamontowany jest w otworze pierwszego radiatora.

Na figurze 22 przedstawiono płytę 2 modu rozproszonego według wynalazku, jak w przypadku fig. 112, przeznaczoną do wykorzystania zarówno w charakterze głośnika, jak i odbiornika dźwięku czyli mikrofonu, na przykład do wykorzystania w środowisku interaktywnym. Jakkolwiek tego nie pokazano na fig. 22, płyta 2 zainstalowana jest w otaczającej jąramie i połączona jest z ramą za pośrednictwem sprężystego zawieszenia w sposób przedstawiony na fig. 1 i 2. Rama j est zawieszona na parze drutów, na przykład u sufitu lub na ramie stojącej na podłodze (nie przedstawiona). Płyta jest wysterowywana rezonując i odtwarzając akustyczną energie wyjściowąz przetwornika 9, który z kolei jest dołączony do wysterowującego go wzmacniacza 10.

Płyta zaopatrzona jest również w parę przetworników 63 reagujących na drgania, które są korzystnie zginaczami piezoelektrycznymi, jak już omówiono, połączonymi równolegle do sterowania odbiornika sygnału i układu normalizującego 65 połączonego z wyjściem 66. Drugi przetwornik 63 drgań na płycie 2, na przykład taki, jak już omawiany, dołączony jest w celu sterowania filtru/korelatora, którego sygnał wyjściowy jest podawany do odbiornika sygnału i układu minimalizującego 65w celu realizacji korekcji sygnału. Taki prosty głośnik/mikrofon ma szeroki zakres zastosowań przemysłowych na przykład do wykorzystania w środowisku interaktywnym

Wynikającym stąd aspektem wynalazku jest konstrukcja głośnika płytowego z radiatorem akustycznym modu rozproszonego i przetwornikiem dołączonym w celu powodowania drgań radiatora i wprawiania go w rezonans, przy czym z radiatorem sprzężony jest drugi przetwornik służący do wytwarzania sygnału w odpowiedzi na rezonans radiatora na padającą energię akustyczną korzystnie z radiatorem akustycznym modu rozproszonego zainstalowanym w otaczającej go ramie za pomocą pośredniczącego zawieszenia elastycznego, i/lub mający przynaj

182 854 mniej dwa takie drugie przetworniki rozmieszczone w pewnej od siebie odległości na radiatorze, i/lub mający dodatkowy przetwornik i środek do porównywania sygnału generowanego przez ten drugi przetwornik, lub każdy z drugich przetworników z sygnałem generowanym przez te drugie przetworniki, do czego środek porównujący może być wyposażony w odbiornik sygnału i układ normalizujący oraz środek wyprowadzający sygnał.

Obecnie przedstawione zostanie rozwiązanie dotyczące mikrofonów, zwłaszcza w nawiązaniu do fig. 23. Akustyczny płytowy człon modu rozproszonego, w zasadzie, jak opisany w odniesieniu do fig. 1 i 2, stanowi dobry odbiornik dźwięku, który występuje jako drganie akustyczne płyty. Korzystnie lekka konstrukcja płyty poprawia czułość, a drgania może być wykrywane przez jeden, a korzystnie więcej prostych przetworników poprzecznych, na przykład typu piezoelektrycznego. Jakość sprzężenia między drganiami rozproszonymi płyty a wyjściem użytecznego sygnału elektrycznego optymalizuje zespół przetworników oraz ich rozmieszczenie. Rozmieszczenie powinno obejmować położenia o dużej gęstości modalnej, zwłaszcza różne dla każdego z zespołów przetworników, na płycie, natomiast sama płyta ma korzystny rzeczywisty lub równoważny układ geometryczny dla dobrego rozkładu modalnego.

Energia akustyczna padająca na płytę zostaje przetworzona w drgania modu naturalnego fali odkształcającej, które jest wykrywane przez optyczne lub elektrodynamiczne przetworniki drgań, a w wyniku otrzymuje się rodzaj mikrofonu. Dla me-krytycznych zastosowań skuteczny jest czujnik pojedynczy, umieszczony w pojedynczej korzystnej, czyli optymalnej, lokacji przetwornika. Dla osiągnięcia wyższej jakości, wymagam uwzględnienia nieodwracalny charakter mającej tu zasady przejścia „fala w swobodnym powietrzu/fala poprzeczna” w płycie. Powstają dwa mające znaczenie czynniki, po pierwsze zastosowanie pewnej korekcji częstotliwościowej do osiągnięcia płaskiej charakterystyki odpowiedzi, a po drugie, poszukiwanie możliwości wychwycenia rozleglejszej, możliwie jak najbardziej rozległej, próbki zespolonych drgań płyty akustycznej. Korzystne jest, jeżeli stosuje się przynajmniej trzy przetworniki, mogą one być niekosztownymi zginaczami piezoelektrycznymi, z równolegle połączonymi wyjściami. W odróżnieniu od tego można nakładać większy obszar piezoelektrycznych folii piezoelektrycznych, ewentualnie z odpowiednim rozkładem geometrycznym punktów sondowania dla określenia obszarów integracji drgań dla wymaganej optymalizacji czułości w funkcji częstotliwości.

Dla zastosowań mikrofonowych korzystne jest, jeżeli płyta jest lekka, korzystnie jak najlżejsza, dla zapewnienia możliwie najlepszego dopasowania impedancji promieniowania w powietrzu i wywołanego drgania fali odkształcającej w płycie. Wyższą lub najwyższą czułość osiąga się przy małej, ewentualnie minimalnej masie płyty na jednostkę objętości. W przypadku przetwornika pojedynczego, obliczenia dla modelu teoretycznego wykazują ze optymalna struktura zawiera przynajmniej jedną lokalizację przetwornika odbiorczego w narożniku płyty, ponieważ wszystkie mody wibracyjne są „zestrojone” w narożnikach (chociaż nie jest ona optymalna dla wysterowywania/pobudzania w przypadku urządzenia głośnikowego według niniejszego wynalazku).

Na figurze 23 przedstawiono płytę 2 modu rozproszonego jako akustyczny człon aktywny według wynalazku, ogólnie biorąc, jak na fig. 112, przeznaczoną do zastosowania jako odbiornik dźwięku czyli mikrofon do instalowania w otaczającej ramie 1 i połączoną z ramą za pośrednictwem sprężystego zawieszenia 3, pominiętego na fig. 23, lecz widocznego na fig. 1 i 2 Rama zawieszona jest na parze drutów 33, na przykład u sufitu lub na ramie stojącej na podłodze (nie przedstawiona). Płyta jest przedstawiona z matrycą rozmieszczonych na niej czterech przetworników drgań 63 rozstawionych na płycie, które są korzystnie przetwornikami piezoelektrycznymi rodzaju przedstawionego na fig. 24, poniżej której połączone są równolegle w celu sterowania odbiornika sygnału i układu normalizującego 65 dołączonego do wyjścia 66 Lokacje przetworników zaznaczone liniami ciągłymi są schematyczne, a lokacje rzeczywiste mogą odpowiadać, przy centralnym umieszczeniu przetwornika, współrzędnym stanowiącym 3/7, 4/9, 5/13 części proporcjonalnych długości boków, w odniesieniu do narożnika, które to jak to zaznaczono na fig. 3, topograficznie są bardzo bliskie siebie nawzajem, zwłaszcza w przypadku proporcji 3/7 i 4/9, jak to przedstawiono zbiorczo w postaci pojedynczych obrysów.

182 854

Na figurze 24 przedstawiono przetwornik 9 dla płyty 2 modu rozproszonego w postaci krystalicznego dyskowego zginacza piezoelektrycznego 27 zainstalowanego na dysku 188, na przykład z mosiądzu, który spojony jest z powierzchnia płyty 2, na przykład za pomocą sporny klejowej 20. Przy pracy sygnał akustyczny doprowadzany do przetwornika 9 za pośrednictwem doprowadzeń 28 powoduje odkształcanie dysku zginacza piezoelektrycznego 27 i tym samy lokalne sprężyste odkształcanie płyty 2 i emitowanie fal poprzecznych w głąb płyty.

Konkretne cechy urządzenia według wynalazku obejmują mikrofon płytowy zawierający element akustyczny modu rozproszonego i przynajmniej jeden przetwornik zainstalowany w całości i jako jedyny na tym elemencie w celu wytwarzania sygnału w odpowiedzi na rezonans tego elementu pod wpływem podającej energii akustycznej. Korzysne jest, jeżeli element ten zainstalowany jest w otaczającej go ramie za pomocą pośredniego podparcia sprężystego i/lub na elemencie znajdują się przynajmniej dwa wspomniane przetworniki w pewnych odstępach od siebie, i/lub dodatkowy przetwornik na tym elemencie, do wytwarzania sygnału w odpowiedzi na rezonans elementu spowodowany padającą energią akustyczną i/lub środek komparacji sygnału wytwarzanego przez wspomniany dodatkowy przetwornik z sygnałem spośród sygnałów generowanych przez uprzednio wspomniane przetworniki. Odpowiedni środek porównania może zawierać odbiornik sygnału i układ normalizacji oraz środek wyprowadzania sygnału, przy czym element akustyczny modu rozproszonego może być sztywną lekką płytą z rdzeniem komórkowym zamkniętym między powłokami, a każdy z przetworników jest korzystnie elementem piezoelektrycznym.

Na figurze 25 przedstawiono płytę sufitową36 dostosowaną do wspierania na kratowej ramie wsporczej 99 z utworzeniem sufitu podwieszonego, lecz która ukształtowana jest w postaci głośnika 81, ogólnie biorąc rodzaju przedstawionego na fig. 1 i 2, to znaczy stanowiącego sztywną lekką wielorezonansową płytę 2 z rdzeniem 22 zamkniętym po obu stronach powłokami 21. Płyta 2 zamocowana jest obwodem na sprężystym zawieszeniu 3 z gąbczastego kauczuku, które wsparte jestna ramie 99. Zawieszenie 3 może być przymocowane albo do płyty 2 albo do ramy 99 za pomocą kleju, lecz połączenie to może być wyłącznie grawitacyjne. Płyta 2 zawiera przetwornik 9, na przykład rodzaju przedstawionego na fig. 7 do 12, w celu emitowania fal poprzecznych w głąb płyty dla wprawienia jej w rezonans z wytworzeniem akustycznej energii wyjściowej

W korzystnym przykładzie wykonania, o dobrej jakości, płyta 2 wykonana jest z piankowym rdzeniem z rozprężanego polistyrenu o typowej gęstości 100 g/m³, grubości 8 mm, obłożonych powłokami z utwardzanego stopu aluminiowego o grubości 0,1 mm. Na obwodzie przymocowany jest pasek miękkiej gąbki lub filcu, o grubości około 3 mm, dla zapewnienia częściowo podatnego zamocowania po umieszczeniu w ramach sufitowych i poprawia również tłumienie wszelkich możliwych drgań obramiających sekcji sufitowych.

Korzystną postacią pobudzania jest jednostkowy bezwładnościowy przetwornik z ruchomą cewką zaopatrzony w cewkę drgającą25 mm lub 38 mm, o impedancji 6 Ω, i mocy przenoszonej 40 W, z cewką połączoną bezpośrednio z powierzchnią płyty. Można stosować również zamknięty i uszczelniony samoistnie układ zwartego magnesu typu kubkowego połączony bezpośrednio z płytą elastycznym pierścieniem odsprzęgającym dobranym ze względu na jego właściwości wibromechamczne i stałość wymiarową.

Zależnie od zastosowania, można wytwarzać niedrogą płytę sufitową o z rdzeniem z piankowego tworzywa sztucznego pokrytym tekturą obłożoną papierem, która może zawierać warstwę folii ze stopu lekkiego dla nadania odporności przeciwogniowej, wysterowywaną niedrogimi piezoelektrycznymi wzbudnkami drgań. Otrzymuje się zmniejszone poziomy maksymalne dźwięku, jeszcze bardziej, niż dostateczne dla celów powiadamiania personelu, komunikatów głosowych i rozgłaszania muzyki w tle. Otrzymuje się szeroki obszar pokrycia.

Przy zastosowaniu metalicznych lub przewodzących węglowych powłok lub rdzeni głośnik można połączyć z masą dla zapewnienia ekranowania przeciwzakłóceniowego zainstalowanej konstrukcji.

Odpowiednio do tego, konkretnym aspektem wynalazku jest płyta sufitowa do sufitu zawieszanego, zawierająca głośnik, przy czym płyta ma postać akustycznego radiatora modu roz

182 854 proszonego, a przetwornik zamontowany jest w całości i jako jedyny na radiatorze w celu powodowania drgań radiatora i wprawiania go w rezonans, korzystnie przy sprężystym zawieszeniu obwodu radiatora, i przy podparciu radiatora w suficie zawieszanym, i/lub radiator jest sztywną lekką płytą zawierającą komórkowy rdzeń zamknięty przekładkowe między powłokami o dużym module wytrzymałości na rozciąganie.

Istota wspomnianej cechy, polegająca na częściowym wycięciu/wewnętrznym obramieniu, może mieć zastosowanie analogicznie do na przykład styropianowych płyty sufitowych, na przykład z tylnym żebrowaniem stanowiącym pożądany obszar operacyjny wewnątrz którego może znajdować korzystana lokacja przetwornika.

Taki głośnik w płycie sufitowej nie wymaga ramy, podstawy, czy przegrody akustycznej Cała płyta głośnikowa jest jednolita i może być rozmieszczona w danym miejscu tak, jak pasywna dekoracyjna płyta sufitowa Płyta akustyczna jest stosunkowo lekka, zmniejszając obciążenie sufitu i ułatwiając instalację. Z łatwościąmożnająwykonać jako ognioodporną. Może być dekorowana, malowana lub tapetowana papierem dla zachowania jej mewidoczności w instalacji sufitowej bez znacznego pogorszenia właściwości akustycznych. Niewielkie uszkodzenia nie powodują pogorszenia sprawności w porównaniu z głośnikami o membranie stożkowej, które są bardzo delikatne. Bardzo ważna jest również wielka zaleta w postaci rozprowadzania dźwięku zapewnianego przez głośnik z płytą akustyczną. W połączeniu z wysoką zrozumiałością i szerokim pokryciem kątowym oznacza ona, że w typowej instalacji na dużym obszarze można osiągnąć niezwykle wysoką sprawność akustyczną przy około dwukrotnie mniejszej liczbie głośników, niż głośników konwencjonalnych, z osiągnięciem dużych oszczędności w kosztach instalacyjnych.

Na figurze 27 przedstawiono urządzenie prezentacji wizualnej 137, na przykład monitor komputerowy lub podobny, z ekranem 37 dowolnej konstrukcji, na przykład kineskopem lub na przykład wyświetlaczem ciekłokrystalicznym. Urządzenie 137 ma obudowę skrzynkową 101. której przeciwległe boki 102 z których każdy jest ukształtowany tak, że zawiera wielomodowy radiator akustyczny stanowiący człon 2, ogólnie podobny do opisanego powyżej w odniesieniu do fig. 1 12, stanowiący głośnik 81.

Obudowa 101 uformowana jest z tworzywa sztucznego, a przeciwległe boki 102 są formowane z w zasadzie prostokątnymi obszarami stosunkowo cienkimi w stosunku do ogólnej grubości obudowy, połączone rowkami 100, z utworzeniem radiatorów. Akustyczne człony 2 są usztywnione na ich powierzchniach wewnętrznych lekkim rdzeniem 22 wzmocnionym od spodu powłoką wewnętrzną 21, tak że tworzy sztywną lekką płytę 2 radiatora wielomodowego rodzaju przedstawionego powyżej, na przykład na fig. 1 i 2. Rowki w rzeczywistości stanowią elastyczne zawieszenie 3 rodzaju przedstawionego na fig. 112, a otaczająca obudowa 101 stanowi ramę 1. Przetwornik 9 jest, zgodnie z wynalazkiem zamocowany do każdej płyty 2 w celu emitowama/wzbudzama fal poprzecznych w płycie i powodowania jej rezonansu z wytwarzanie akustycznym energii wyjściowej.

Konkretne cechy urządzenia według wynalazku obejmują urządzenie prezentacji wizualnej zawierające ekran wyświetlający i obudowę, w której zainstalowany ten jest ekran wyświetlający, przy czym obudowa mieści głośnik zawierający radiator akustyczny modu rozproszonego i element przetwornikowy zainstalowany w całości i jako na radiatorze, w celu powodowania jego rezonansu, przy czym radiator jest korzystnie integralny z obudową, na przykład j ej ścianką zewnętrzną, i/lub radiator stanowi sztywną lekką płytę z rdzeniem komórkowym zamkniętym przekładkowe między warstwami powłokowymi, z których jedna może być integralna z obudową, ι/lub tajedna warstwa może mieć grubość mniejszą od średniej grubości ścianki obudowy, i/lub ścianka zewnętrzna obudowy ukształtowana jest z rowkiem otaczającym radiator i może służyć dodatkowo dla stanowiąc użyteczne zawieszenie łączące głośnik z obudową.

Na figurach 29 i 30 przedstawiono komputer osobisty lap-top 128 z klawiaturą 137 i częścią 130, w skład której wchodzi ekran wyświetlający 1291 która jest zaopatrzona w parę przeciwległych względem siebie głośników 39,40 przymocowaną do części wyświetlającej 130 w celu dostosowania do zastosowań multimedialnych. Głośniki 39, 40 ukształtowane są jako cienkie

182 854 prostokątne płyty 39 w kierunku oznaczonym strzałką A i które mogą być przesuwane od ukazanego położenia, do położenia przechowywania w elemencie 130, przez szczelinę 82. Jak to wskazano strzałką B płytą głośnika 40 można złożyć na zawiasach 34 od położenia eksploatacyjnego przedstawionego na rysunku, do położenia przechowywania, w którym płyta głośnika 40 zakrywa element ekranowy 130.

Każdy z głośników 39,40 według wynalazku ukształtowany jest jako lekki mułtimodowy radiator akustyczny rodzaju już opisanego w odniesieniu do fig. 1 i 2. Tak więc każdy głośnik 39,40 zawiera sztywną lekką płytę 2 z rdzeniem komórkowym obłożonym po obu stronach powłokami powierzchniowymi 21, przy czym płyta 2 oparta jest na obwodzie na sprężystym zawieszeniu 3 z materiału elastomerowego, które z kolei wsparte jest na lekkiej dookólnej ramie 1, na przykład z tworzywa sztucznego. Przetwornik 9 zainstalowany jest na każdej płycie głośnika 39,40 w wybranej i wyznaczonej lokacji, jak to już omówiono dla emitowania, wzbudzania fal poprzecznych w płycie 2 w celu wytwarzania wyjściowej energii akustycznej. Zastosowany przetwornik jest rodzaju, jak juz przedstawiono według wynalazku. Na płycie 2, obwodowym sprężystym zawieszeniu 3 i ramie 1 może być umieszczone lekkie dekoracyjne pokrycie (nie przedstawione) służące do zasłonięcia głośnika.

Konkretne cechy urządzenia według wynalazku obejmują komputer lap-top zawierający dołączoną klawiaturę i ekran wyświetlający, który zaopatrzony jest w parę przeciwległych głośników zamocowanych do komputera, a każdy głośnik stanowi radiator akustyczny modu rozproszonego z przetwornikiem w całości jako jedyny osadzonym na mm, dla nadawania radiatorowi ruchu drgającego i powodowania jego rezonansu. Głośniki mogą być połączone z ekranem wyświetlającym. Głośniki mogą być połączone z ekranem wyświetlającym zawiasowo.

Ekran wyświetlająjest korzystnie zaopatrzony w obudowę, a każdy z głośników może być umieszczony w szczelinę obudowy ekranu wyświetlającego z możliwościąprzesuwania się między położeniem przechowywania, w którym głośniki są w zasadzie całkowicie umieszczone w szczelinie, a położeniem eksploatacyjnym, w którym głośniki są rozmieszczone po przeciwległych stronach ekranu wyświetlającego.

Każdy radiator zawiera korzystnie sztywną lekką płytę z rdzeniem komórkowym zamkniętym między przeciwległymi warstwami powłokowymi o dużym module Younga, a płyta może być wsparta na dookólnej ramie za pośrednictwem elastycznego zawieszenia.

Na figurach 31 do 35 przedstawiono przenośny osobisty odtwarzacz 41 płyt kompaktowych zawierający korpus 85 ukształtowany ze szczeliną 82, przez którą odbywa się załadowywanie i wyjmowanie płyt z odtwarzacza oraz przyciski sterujące 137, za pomocą których uruchamia się odtwarzacz 41, który zaopatrzony jest w parę głośników 81 w postaci cienkich elementów płytowych 40 przymocowanych zawiasowo do przeciwległych boków odtwarzacza 41 zamykając go z obu stron. Głośniki są wymiarami dobrane do równości z wymiarami odtwarzacza i są dostosowane konstrukcyjnie do zawiasowego obracania od położenia zamknięcia do przedstawionego na fig. 31 do położenia rozłożenia przedstawionego na fig. 4, jak to pokazano strzałką C W położeniu rozłożenia, korpus 85 odtwarzacza 41 działa jako centralna przegroda rozdzielająca głośniki 40 dla poprawienia separacji kanałów.

Każdy z płytowych głośników 40 stanowi akustyczny radiator modu rozproszonego, ogólnie jak na fig. 112. Zatem każdy głośnik zawiera sztywną lekką płytę 2 utworzona z komórkowego rdzenia 22 zamkniętego warstwami powłokowymi 21, przy czym płyta osadzona jest otaczającym sprężystym zawieszeniu 3, na przykład z kauczuku gąbczastego, które z kolei zainstalowane jest w lekkiej prostokątnej ramie 1, na przykład z tworzywa sztucznego. Na każdej płycie 2 zainstalowany jest przetwornik 9, na przykład typu opisanego w odniesieniu do fig 24, dla emisji/wzbudzania fal zginania w płycie dla powodowania jej rezonansu i wysyłania energii akustycznej. Przetworniki 9 są rozmieszczone na odpowiednich płytach 2 w wyznaczonych miejscach, na przykład już omówionych.

Na figurach 34135 przedstawiono przenośny odtwarzacz 41 płyt kompaktowych, który zawiera korpus 85 z obrotowym talerzem 86, przyciskami operacyjnymi 137 i pokrywą 139 poruszana zawiasowo, jak to pokazano strzałkąD, zamykaną na talerz. Odtwarzacz 41 zaopatrzony

182 854 jest w parę przeciwległych głośników 81 w postaci cienkich elementów płytowych, które, jak to wskazano odnośnikiem 40 są ruchome i odchylone zawiasowo na boki pokrywy 139, jak to wskazano strzałką E, od położenia zamknięcia (me przedstawione) do przedstawionego położenia rozłożenia. W odróżnieniu od tego, jak to pokazano odnośnikiem 39, płytowe w kształcie głośniki 81 mogą być zainstalowane w szczelinie (nie pokazana) pokrywy 139 i wsuwać się w sposób pokazany strzałką F od położenia rozłożenia do położenia wycofania. Każdy z głośników płytowych 39, 40 jest radiatorem akustycznym modu rozproszonego. Tak więc głośnik zawiera sztywną lekką płytę 2 wykonaną z komórkowego rdzenia 22 zamkniętego warstwami powłokowymi 21, przy czym płyta osadzona j est na otaczaj ącym sprężystym zawieszeniu 3, na przykład z kauczuku gąbczastego, które z kolei zainstalowane jest w lekkiej prostokątnej ramie 1, na przykład z tworzywa stycznego. Na każdej płycie 2 zainstalowany jest przetwornik 9, na przykład typu opisanego w odniesieniu z fig. 24, dla emisji/wzbudzania fal zginania w płycie dla powodowania jej rezonansu i wysyłania energii akustycznej. Przetworniki 9 sąrozmieszczone na odpowiednich płytach 2 w wyznaczonych miejscach, zgodnie z wynalazkiem.

Szczególne aspekty wynalazku obejmują odtwarzacz płyt kompaktowych zaopatrzony w parę przeciwległych głośników zamocowanych do odtwarzacza, przy czym każdy głośnik stanowi radiator akustyczny modu rozproszonego z przetwornikiem w całości jako jedyny osadzonym na mm, dla nadawania radiatorowi ruchu drgającego i powodowania jego rezonansu. Przenośny odtwarzacz płyty kompaktowych może zawierać część korpusową z talerzem i pokrywę dostosowaną do zamykania na talerz, przy czym głośniki zainstalowane sąna pokrywie, na przykładjako zawiasowo zamykane na pokrywę od góry/ z boku. W odróżnieniu od tego, każdy z głośników może być zainstalowane w szczelinie i przesuwać się od położenia przechowywania, w którym głośniki w zasadzie całkowicie mieszczą się w szczelinie a położeniem eksploatacyjnym, w którym głośniki rozmieszczone są na przeciwległych bokach pokrywy.

Na figurach 36137, kabina 102 pojazdu pasażerskiego, na przykład samolotu, wagonu kolejowego, autobusu lub promu, ma rzędy foteh pasażerskich 103, których oparcia 203 mieszczą wewnątrz głośniki 81. Jak w przypadku konwencjonalnych foteli, oparcia 203 stanowią łupiny uformowane z tworzywa sztucznego. Jak to przedstawiono bardziej szczegółowo na fig. 37, formowane oparcia 203 foteh 103 są wykonane z w zasadzie prostokątnymi stosunkowo cienkimi obszarami 2 połączonymi z resztą rowkami 100. Te obszary 2 są usztywnione po stronie wewnętrznej lekkim rdzeniem komórkowym 22 wzmocnionym od spodu powłoką wewnętrzną 21, tak ze tworzy sztywną lekką płytę 2 radiatora wielomodowego, do którego odnosi się wynalazek w ogólności, a w szczególności odnoszą się fig. 1 i 2. Rowki 100 w rzeczywistości stanowią sprężyste zawieszenie 3, a otaczające oparcie stanowi ramę 1. Przetwornik 9, rodzaju opisanego szczegółowo w odniesieniu do wynalazku, jest zamocowany do każdej płyty 2, w celu emitowania/wzbudzania fal poprzecznych w płytkach i powodowania ich rezonansu z wytwarzaniem akustycznej energii wyjściowej.

Na figurze 38 przedstawiono konwencjonalne drzwi samochodowe 140, w których konwencjonalny zespół głośnika 42 z membraną stożkową zainstalowany jest w kieszeni 141 w kształtowanej wtryskowo lub tłoczonej okładzinie 104 drzwi. Zwykłą konsekwencją tego jest fakt, że dźwięk promieniowany przez zespół wzbudzający 42 skierowany jest w stronę stóp pasażera samochodu, co stanowi większy problem przy kierunkowych charakterystykach konwencjonalnych przetworników głośnikowych.

Na figurze 39, drzwi samochodowe 140 zaopatrzone sąw wykładzinę 104 z kieszenią 141 mieszczącą głośnik 81 według wynalazku. Zwykle wykładzina 104 drzwi jest formowana lub tłoczona z tworzywa sztucznego lub płyty pilśniowej. Wykładzina jest uformowana z w zasadzie prostokątnym cienkim obszarem 2 połączonym za pośrednictwem rowka 100. Obszar 2 jest usztywniony na powierzchni wewnętrznej lekkim rdzeniem komórkowym 22 wzmocnionym od spodu powłoką wewnętrzną 21, tak że tworzy sztywną lekka płytę 2 radiatora wielomodowego, rodzaju opisanego powyżej w odniesieniu do fig. 112. Rowek w rzeczywistości stanowi sprężyste zawieszenie 3, a otaczająca wykładzina stanowi ramę 1. Przetwornik 9, na przykład rodzaju opisanego szczegółowo w odniesieniu do fig. 24, jest zamocowany do płyty 2 w celu emitowa

182 854 ma/wzbudzama fal poprzecznych w płycie i powodowania jej rezonansu z wytwarzaniem akustycznej energii wyjściowej. Szerokie rozproszenie dźwięku odtwarzanego przez głośnik według wynalazku zapewnia poprawę pola dźwiękowego dla pasażerów pojazdu, przy znacznym zredukowaniu lokalnych „ognisk”.

Na figurach 41 i 42 przedstawiono samochód 106 z głośnikami 81 w półce 105 na pakunki z tyłu samochodu. Można zauważyć, że półka na pakunki podzielona jest wzdłużnie na dwa obszary dla utworzenia stereopary głośników 81. Jednocześnie, ułożenie głośników jest takie, jak to przedstawiono na fig. 39 i 40.

Odpowiednio do tego, konkretne cechy charakterystyczne urządzenia według wynalazku obejmująpojazd mający kabinę pasażerskąz głośnikiem typu radiatora akustycznego modu rozproszonego według wynalazku z przetwornikiem osadzonym na nim w całości i jako jedyny, dla nadawania radiatorowi ruchu drgającego i powodowania jego rezonansu. Radiator może być integralny z fotelem pasażera w pojeździe lub z drzwiami w kabinie pasażerskiej. Radiator może być integralny z wnętrzem kabiny pasażerskiej. Pojazd może zawierać lekką sztywnąpłytę 2 wykonanąz komórkowego rdzenia zamkniętego między warstwami powłokowymi, jedna z warstw jest integralna z częścią formowaną. Wspomniana jedna powłoka może być stosunkowo cienka w porównaniu z przeciętną grubością ścianki tej części. Wspomniana powłoka może być otoczona rowkiem wykonanym w części aktywnej, przy czym rowek stanowi elastyczny element otaczającej radiatora. Zgodnie z inną cechą pewną część pojazdu stanowi głośnik z radiatorem akustycznym modu rozproszonego i z przetwornikiem osadzonym na mm w całości i jako jedyny, dla nadawania radiatorowi ruchu drgającego i powodowania jego rezonansu.

Na figurach 43,44145 przedstawiono elektroniczny klawiszowy instrument muzyczny 137, na przykład pianino, zawierające korpus 138 wsparty na nogach 139 stojących na ziemi. Korpus ukształtowany jest z klawiaturą 140 do gry na instrumencie. Konwencjonalnie instument zaopatrzony jest w generator sygnału połączony z klawiszami i wzmacniaczem sygnału wysterowującym głośnik, który jest radiatorem akustycznym 181 modu rozproszonego według wynalazku, patrz fig. 1 i 2, zawierającym lekką sztywna prostokątna płytę osadzonąna obwodzie w ramie za pośrednictwem sprężystego zawieszenia 3 i wysterowywanąprzez przetwornik 9, jak to opisano w odniesieniu do fig. 1 i 2. Jak to przedstawiono, głośnik 81 stanowi podstawę korpusu 138 Na fig. 46 przedstawiono elektroniczny klawiszowy instrument muzyczny 137 bardzo podobny do tego z fig. 43 do 45, mający korpus 138 z klawiaturą 140. Korpus wsparty jest na nogach przednich 141 i zaopatrzony jest w głośnik płytowy 81 w charakterze podpory tylnej instrumentu

Głośnik 81 zawiera sztywną lekką wielorezonansową płytę 2 zamocowaną obwodem na sprężystym zawieszeniu 3 na przykład z gąbczastego kauczuku, które wsparte jest na ramie 99, przy czym zawieszenie jest wsparte na ramie 6 w postaci przegrody, na przykład z płyty pilśniowej o średniej gęstości. Do płyty 2 przymocowany jest przetwornik 9, w celu emitowania fal poprzecznych w głąb płyty dla wprawienia płyty w rezonans z wytworzeniem akustycznej energii wyjściowej. Konstrukcjajest zatem tego rodzaju, co na fig. 1 i2. Przetwornik 9 jest wy stero wywany przez wzmacniacz (nie przedstawiony), który jest dołączony w celu odbierania sygnałów wytwarzanych przez naciskanie klawiszy na klawiaturze, w ogólnie konwencjonalny sposób.

Konkretne cechy urządzenia według wynalazku obejmują elektroniczny instrument muzyczny mający klawiaturę z głośnikiem zawierającym radiator akustycznego modu rozproszonego i przetwornikiem osadzonym na radiatorze w całości i jako jedyny, dla nadawania radiatorowi ruchu drgającego i powodowania jego rezonansu, przy czym radiator, w zasadzie według wynalazku, to znaczy zawierający lekką sztywną płytę z komórkowym rdzeniem zamkniętym między dwiema powłokami o dużym module Younga, ramą otaczaj ącąpłytę i sprężyste zawieszenie podtrzymujące płytę na ramie. Elektryczny instrument muzyczny może mieć nogi podtrzymujące instrument nad podłożem i w podstawie instrumentu może być umieszczony głośnik. Głośnik może stanowić podporę tylną instrumentu.

Na figurze 47 przedstawiono automat sprzedający 108, na przykład dystrybutor napojów, z głośnikiem 81, przy czym głośnik tworzy część płyty przedniej 109 automatu. Głośnik 81 jest umieszczony tak, aby zapewniał informację foniczną dotyczącą wydawanej zawartości automatu

182 854 i/lub sposobu jego uruchamiania. Przód 109 maszyny mieści normalny mechanizm wrzutowy lub podobny mechanizm zwalniający 143, płyta 137 wyboru produktu i wylot 142 dozownika. Głośnik 81 zawiera sztywną lekką płytę 2 akustycznego radiatora modu rozproszonego utworzona z komórkowego rdzenia 22 zawierającego warstwy powłokowe po obu stronach, przy czym płyta osadzona jest obwodem na otaczającym sprężystym zawieszeniu 3, na przykład z kauczuku gąbczastego. Zawieszenie zainstalowane jest w lekkiej prostokątnej ramie 1, zainstalowanej w powierzchni przedniej 109 automatu 108. Tak więc głośnik jest typu opisanego w odniesieniu do fig 112. W razie potrzeby na płycie 2 można umieścić informacj e wizualną na przykład w postaci grafiki i tekstu. Na płycie 2 znajduje się przetwornik 9 według wynalazku do wzbudzania drgań fali poprzecznej, na przykład rezonansowych, dla odtwarzania akustycznej mocy wyjściowej Automat może zawierać niezbędny generator sygnałowy do odtwarzania niezbędnych komunikatów, oraz środek wzmacniający (nie przedstawiony) do wysterowania przetwornika 9. Urządzenie może być również wykonanejako reagujące adaptacyjnie, przez zastosowanie takiej konstrukcji, aby płyta 2 modu rozproszonego nadawała się do wykorzystania w charakterze głośnika, jak i odbiornika dźwięku, czyli mikrofonu, jak to pokazano na fig. 49.

Płytę przedstawiono jako wysterowywaną przez pobudzanie przetwornikiem piezoelektrycznym 9, jak przedstawiono na fig. 24, który z kolei dołączony jest i wysterowywany ze wzmacniacza 10. Na płycie znajduje się również para przetworników wibracyjnych 63, które są również piezoelektryczne jak te z fig. 24, które dołączone są równolegle aby sterować odbiornik sygnału i urządzenie warunkowe 65 dołączone do wyjścia 66. Inny przetwornik wibracyjny 63 na płycie 2, na przykład rodzaju przedstawionego na fig. 6, dołączony jest tak, że steruje filtr/korelator, którego sygnał wyjściowy podawany jest do odbiomika/normalizatora 65, w celu dokonania korekcji sygnału. Przynajmniej jeden z przetworników skonfigurowany jest tak, że umożliwia podawanie do maszyny rozkazów werbalnych.

Konkretne cechy urządzenia według wynalazku obejmują automat sprzedający z aktywnymi urządzaniami akustycznymi według wynalazku, na przykład w postaci głośników służących do podawania informacji dotyczących sposobu uruchamiania automatu, lub jego zawartości, przy czym automat sprzedający może zawierać pewien zasób artykułów lub produktów do dystrybucji, uruchamiane przez użykownika środki wyboru artykułu lub produktu do dystrybucji, środki, na przykład wrzutowy mechanizm zwalniający upoważniający do dystrybucji, przy czym jego głośnik według wynalazku, umożliwia komunikację głosową korzystnie łącznie z panelem wyświetlania wizualnego, który stanowi radiator, na przykład sztywna lekka płyta z rdzeniem komórkowym zamkniętym przekładkowe między parą powłok, przy czym płyta jest otoczona ramąi osadzona w ramie za pomocą zawieszenia elastycznego. Taki automat sprzedający może zawierać korpus, a rama może być przymocowana do korpusu lub utworzona przez ten korpus i może mieć drugi przetwornik sprzężony z radiatorem dla wytwarzania sygnału w odpowiedzi na rezonans radiatora pod działaniem padającej energii akustycznej. Korzystne jest, jeżeli stosuje się przynajmniej dwa takie drugie przetworniki, w pewnym odstępie wzajemnym na radiatorze Na radiatorze może być umieszczony dodatkowy przetwornik, do wytwarzania sygnału w odpowiedzi na rezonans radiatora w wyniku padającej energii akustycznej oraz środek do porównywania/normalizowania sygnału generowanego przez ten dodatkowy przetwornik z sygnałem generowanym przez drugie przetworniki.

Jak przedstawiono na fig. 50 do 52, technologia płyty akustycznej z fig. 112 według wynalazku, może mieć zastosowanie do projektowania normalnego materiału zwykle stosowanego na tablice ogłoszeń i zamieszczania reklam, przy czym normalne postępowanie z tymi tablicami, na przykład laminowanie, sitodruk, lub malowanie natryskowe pozostaje me zmienione Sama tablica jest zaprojektowana, zwymiarowana i wysterowywana elektromagnetycznie do działania w charakterze płyty promieniującej o szerokim pokryciu głośnika płaskiego. Taka tablica może obsłużyć średnie audytorium złożone z maksimum 10 osób w przypadku niewielkiej płyty o rozmiarze 0,56 metra kwadratowego lub 39-50 osób dla rozmiaru 0,7 do 1,2 metra kwadratowego, przy naturalnych poziomach głośności z bardzo wyraźnym odtwarzaniem mowy, jak również tła muzycznego lub w razie potrzeby odpowiednich efektów dźwiękowych. Dzięki właściwości na

182 854 turalme rozproszonego promieniowania akustycznego płyty, zniekształcające zjawiska lokalnych odbić granicznych są niewielkie. Znaczne fizyczne zakłócenie proporcji płyty akustycznej nie wpływa znacznie na rozprowadzanie dźwięku.

Dla danego poziomu wyrazistości/zrozumiałości wymagane są niższe poziomy dźwięku i elektrycznej mocy wejściowej. W korzystnej odmianie płyta akustyczna ma tanią konstrukcję z rdzeniem w postaci papierowej struktury plastra miodu, lub piankowym, o grubości 3 do 6 mm spojonym z powłokami z papieru wzmacniającego, folii plastykowej lub papieru pokrywanego folią plastykowa o grubości 0,08 do 0,3 mm. Korzystnym elementem wysterowującym dla niedrogiej struktury z przetwornikiem płaskim lub nawet wpuszczanym, jest element piezoelektryczny, działający z w odmianach sprzężonych wibracyjnie zginanych lub obciążonych masą. Te przetworniki mają wzrastającą w sposób z częstotliwością akustyczną moc wyjściową, która nadaje się do przewidywalnego i optymalnego doregulowania do charakterystyki płaskiej, przez szeregowe połączenie rezystywnego elementu wysterowującego z obciążeniem pojemnościowym przetwornika, jak również przez obciążenie masą elementu piezoelektrycznego (dla danej masy przyspieszenie jest odwrotnie proporcjonalne do częstotliwości) i przez szczegółowy opis właściwości mechanicznych materiału płyty. Przez sterowanie współczynnikiem strat we włóknach powłok, właściwości wiskoelastycznych kleju spajającego powłokę z rdzeniem i element piezoelektryczny z powłokąprzy stosowanych laminatach powierzchniowych, włącznie z podłożem do prezentacji obrazu lub tekstu, oraz masowych właściwości rdzenia w odniesieniu do ścinania i zgniatania, można osiągnąć pożądaną charakterystykę częstotliwościową przenoszenia.

Kiedy chodzi o wyższe poziomy dźwięku i większe płyty, stosowane są powłoki stopowe lub częściowo stopowe, o proporcjonalnie mniejszym współczynniku strat, odpowiednio dopasowanym do przetwornika o większej mocy, typu przetwornika z ruchomącewką. Ten ostatni ma płaski obszar charakterystyki częstotliwości. Kiedy potrzebna jest powierzchnia płaska, bez przerw, po obu stronach płyty, ukryty w niej może być przetwornik typu wpuszczanego Jeżeh wymagane jest ekranowanie magnetyczne przetwornika, to pod powierzchnię powłoki można zastosować cienkie folie z miękkiej stali o grubości 0,5 mm. Pewien niewielki wzrost sprawności wymknie przy tym również w wyniku poprawienia prowadzenia strumienia.

Niewielkie, niedrogie wzory tablic ogłoszeń nie wymagają specjalnego obramowania lub specjalnego tłumienia. Jeżeli ma postać pulpitu lub blatu, to powstaje dostateczne tłumienie przez zwykły kontakt dolnej krawędzi płyty akustycznej z powierzchnią umieszczoną na mej Urządzenie może mieć wzmocnienie tylne typu ramki fotograficznej, skuteczne nawet, jeśli wykonane jest z lekkiego kartonu. Niektóre klasy sztywnego spienionego tworzywa sztucznego, na przykład meplastyfikowanego PCW, mają odpowiednie właściwości masowe, albo samopowlekające się, albo bezpowłokowe, do pracy w zakresie teoretycznym płyty akustycznej. Mogą być wykorzystywane bezpośrednio w charakterze płyt akustycznych tego typu bez dodatkowych powłok usztywniających.

Na figurach 50 do 52 przedstawiono tablicę ogłoszeń, lub tablicę reklamową 48 zawierającąmechanizm głośnika według wynalazku, a przedstawiony na fig. 112. Tak więc głośnik 81 zawierający sztywną lekką płytę akustycznego radiatora modu rozproszonego, rodzaju przedstawionego na fig. 112, ma nadrukowana na płytę 2 informację graficzną, na przykład tekst i/lub obrazy dowolnego potrzebnego rodzaju. Informacja graficzna może być przy tym uzupełniana komunikatami fonicznymi za pośrednictwem głośnika, dla wspomożenia informacji. Jak to pokazano na fig. 50, płyta 48 głośnikowa/prezentacyjna może być zawieszona na drugie 33, jak to widać na fig. 51. W odróżnieniu od tego tablica ogłoszeniowa może być podtrzymywana w dowolny inny dogodny sposób. Jak to przedstawiono na fig. 52, rama 1 może zawierać zawiniętą krawędź 41 do zamaskowania sprężystego zawieszenia 3, która jest zamocowana między tylną jej powierzchnią a obrzeżem obwodowym płyty 2. Odpowiednim przetwornikiem jest przetwornik, jak przedstawiony na fig. 24, to znaczy element dyskowo-zginany typu piezoelektrycznego.

Konkretne cechy urządzenia według wynalazku obejmują urządzenie prezentacyjne, zawierające tablicę ogłoszeń, korzystnie w postaci radiatora akustycznego z przetwornikiem osadzonym na mm, dla nadawania radiatorowi ruchu drgającego i powodowania jego rezonansu,

182 854 stanowiąc głośnik, który może być wykorzystany do wspomagania prezentowanej na nim informacji wizualnej. Radiator zawiera korzystnie lekką sztywnąpłytę z komórkowym rdzeniem zamkniętym między warstwami powłokowymi, otaczającąramę i elastyczne zawieszenie mocujące płytę w ramie. Rama zawiera zawiniętą krawędź, maskującą sprężyste zawieszenie, powłoki mogąbyć wykonane z papieru lub zawierać papier, a rdzeń zawiera korzystnie papierową strukturę plastrową. Przetwornik jest zginaczem piezoelektrycznym.

Na figurze 53 przedstawiono opakowanie stanowiące jedno z zastosowań technologu według wynalazku. Opakowanie przedstawiono w postaci pudełka 111 z zawiasową pokrywą 139, przy czym pudełko, lub przynajmniej jego część, jest wykonana z kompozytu zawierającego spienione tworzywo sztuczne zamknięte przekładkowe między arkuszami tektury z utworzeniem płyty, jak przedstawiona na fig. 2, tak że pudełko zawiera sztywny lekki radiator modu rozproszonego, jak opisany w odniesieniu do fig. 1 i 2. Jako wykorzystaną do utworzenia głośnika 81 z radiatorem modu rozproszonego, przedstawiono płytkę tylną 140 pudełka, jakkolwiek możliwe jest wykorzystanie do tego celu dowolnej jego ściany. Liniami przerywanymi przedstawiono alternatywne umieszczenie przetwornika 9.

Przetwornik 9 jest przetwornikiem, jak przedstawiono bardziej szczegółowo na fig 24, który jest przymocowany do wewnętrznej powierzchni płyty tylnej 140 pudełka i wysterowywany przez dźwiękowy blok 112 generatora/wzmacniacza/baterii, również zainstalowany na płycie tylnej. Blok 112 jest sterowany przez przełącznik ukształtowany integralnie z zawiasą 53, za pomocą której pokrywa 139 jest przymocowana do pudełka, który uaktywnia generator dźwięku przy podniesieniu pokrywy. W tej konstrukcji zamknięcie brzegowe płyty ukształtowane jest przez narożniki pudełka, tak że nie j est potrzebne stosowanie dodatkowej ramy 1 lub zawieszenia 3 rodzaju przedstawionego na fig. 1 i 2. Oczywiście opakowanie nie musi mieć kształtu przedstawionego na rysunku, i może na przykład być ukształtowane stosowanie do wymagań zawartości. Zatem opakowanie może być kształtowane do pomieszczenia płyty kompaktowej lub podobnej, dla zapoznania się z zawartościąpłyty kompaktowej, lub do zapewnienia innej informacji jej dotyczącej.

Konkretne cechy urządzenia według wynalazku obejmują opakowanie zawierające część płytową w postaci radiatora akustycznego modu rozproszonego z przetwornikiem osadzonym na nim, dla nadawania radiatorowi ruchu drgającego i powodowania jego rezonansu, lekką sztywną płytę z komórkowym rdzeniem zamkniętym między warstwami powłokowymi, zwykle rdzeniem zawierającym spienione tworzywo sztuczne zamknięte przekładkowe między arkuszami tektury. Przetwornik może być zginanym elementem piezoelektrycznym, a płyta może stanowić jeden bok pudełka, które może mieć pokrywę. Z pokrywą mogą być połączone środki do wyzwalania działania przetwornika przy ruchu pokrywy względem pudełka. Opakowanie może zawierać poza tym generator sygnału, wzmacniacz i baterię elektryczną.

Na figurze 54 przedstawiono kartę życzeniową 44, zawierającą głośnik wykonany techniką według wynalazku. Karta ma kształt złożonej płaskiej części z arkuszem przednim 145 i arkuszem tylnym 146. Przynajmniej tylny arkusz 146 wykonany jest z płyty kompozytowej zawierającej rdzeń 22 ze spienionego tworzywa sztucznego zamknięty przekładkowo między arkuszami tektury 21 z utworzeniem płyty 2, stanowiącej sztywny lekki radiator modu rozproszonego, jak opisany w odniesieniu do fig. 1 i 2. Stwierdzono, że odpowiednia do tego jest płyta ukształtowana według standardu europejskiego „A”· Przetwornik 9, jak to przedstawiono na fig 24, przymocowany j est do arkusza tylnego 146 w celu wibracyjnego pobudzania płyty 2 dla powodowania j ej rezonansu z wytworzeniem akustycznej energii wyj ściowej. Przetwornik 9 wysterowywany jest sygnałem bloku 112 generatora/wzmacniacza/baterii, który uruchamiany jest wyłącznikiem 53 ukrytym w zgięciu karty, aktywując generator przy otwieraniu karty. Ta konstrukcja me wymaga ramy 1 i ani otaczającego zawieszenia 3. Dostateczne tłumienie karty zapewnia materiał z którego karta jest wykonana, i/lub trzymanie jej w ręce, lub w ręce, lub położenie na jakiejś powierzchni.

Szczególne aspekty wynalazku obejmują kartę życzeniową lub podobną zawierającą lub stanowiącą płytę lub przynajmniej jej część, przy czym płyta jest radiatorem akustycznym modu

182 854 rozproszonego z przetwornikiem, korzystnie zginanym piezoelektrycznym, na przykład krystalicznym dyskowym, osadzonym na mm dla nadawania radiatorowi ruchu drgającego i powodowania jego rezonansu, przy czym płyta ma komórkowy rdzeń zamknięty między warstwami powłokowymi, zwykle rdzeniem zawierającym spienione tworzywo sztuczne zamknięte przekładkowe między arkuszami tektury, taka płyta może stanowić arkusz karty, która stanowi parę takich arkuszy, korzystnie połączoną ze środkiem do wyzwalania pobudzania przy przemieszczeniu jednego arkusza względem drugiego. Karta życzeniowa zawiera na jednym arkuszu generator sygnału, wzmacniacz i baterię elektryczną.

Na figurze 55 przedstawiono multimedialny zestaw audiowizualny zawierający projektor filmowy 31 dostosowany konstrukcyjnie do wyświetlania na ekranie projekcyjnym utworzonym przez płytę głośnikową 32 rodzaju przedstawionego na fig. 1 i 2. Ta płyta głośnikowa 32 stanowi płytowy człon 2 z powłokami 21 wzmacnianymi aluminum lub włóknem węglowym, zamykającą przekładko wo rdzeń plastrowy 22 z folii aluminiowej. Kompozyt może być spajany klejem epoksydowym. W przypadku wymiarów płyty ekranowej wynoszących 1,22 x 1,38 g, grubość powłok aluminiowych może wynosić 300 mm. Grubość rdzenia może wynosić 11 mm, a wielkość komórki w plastrze 9,5 mm. Taka płyta jest sztywna, ma niewielką gęstość, duży moduł i jest w zasadzie izotropowa w odniesieniu do sztywności zginania.

Dwa mniejsze głośniki pomocnicze 114 rodzaju opisanego na fig. 1 i 2 zawieszone są zawiasowo po przeciwległych stronach płyty 32 głośnika kanału środkowego za pomocą zawias 34, dzięki czemu mogą być, jeśli nie są używane, zawiasowo składane na płytę główną 32, a do użytku mogąbyć przemieszczane do położenia przedstawionego na rysunku. Płyty pomocnicze 114 zastosowano w celu odbierania i promieniowania odpowiednich informacji kanału lewego i prawego, na przykład przy pracy stereofonicznej. Głośniki pomocnicze 114 zawieraj ąpłyty 2 zaopatrzone w powłoki 21 z folii aluminiowej lub plastyku wzmacnianego włóknem węglowym lub szklanym. Na jedną lub obie powłoki nakłada się folię dekoracyjną, na przykład z Melanexu. Rdzeń 22 płyt 114 jest wykonany z folii aluminiowej, na przykład o strukturze plastrowej, lub wykonany jako komórkowy z papieru. Przy stosowaniu papieru poddaje się go impregnacji tworzywem sztucznym, na przykład związkiem fenolowym dla poprawienia sztywności papieru. Rozmiary komórek mogąbyć w zakresie 3 do 6 mm, a grubość rdzenia może być rzędu 3 do 10 mm. Kiedy powłoki wykonane są z folii aluminiowej, mogą mieć grubość 25 do 100 mm. Do składania płyty można użyć kleju epoksydowego.

Odtwarzanie stereofoniczne, czyh dwukanałowe odtwarzanie dźwięku polega na tworzeniu złudzenia sceny dźwiękowej o właściwościach lokalizacji dźwięku, perspektywy i otoczenia, jak przy pierwotnym nagrywaniu. Efekt stereofoniczny z głośnikami konwencjonalnymi jest silny pod względem pozornej lokalizacji źródeł i w pewnych przypadkach perspektywy, lecz jest słabszy w odniesieniu do odtwarzania naturalnej przestrzeni i otoczenia. Jest tak z powodu prawie punktowego charakteru konwencjonalnych głośników membranowych, który ułatwia słuchową identyfikację ich położenia fizycznego, co pozostaje w konflikcie z wymaganiem lokalizacji całego obrazu stereofonicznego.

Często mówi się, że urządzenia odtwarzające w postaci głośników powinny zniknąć w pozornej scenie dźwiękowej. Część problemu polega na stosunkowo wąskiej kierunkowości promieniowania do przodu głośników konwencjonalnych. Dodatkowo, równowaga dźwiękowa po bokach i z tyłu obudowy, dźwięk który ściśle wysterowuje pole pogłosowe w pomieszczeniu, jest zabarwiany i rozrównoważany przez znaczne różnice częstotliwościowych charakterystyk przenoszenia. Umniejsza to wrażenie naturalnej przestrzeni dźwiękowej i otoczenia dźwiękowego

Przykład wykonania z fig. 55 wykorzystuje parę głośników z płytami akustycznymi dla kanałów, lewego i prawego, które są wprawiane w drgania zespolone na całej powierzchni w szerokim zakresie częstotliwości, zwykle od 100 Hz do 20 kHz. Środkowa/główna płyta głośnikowa 32 została przedstawiona jako zawieszenie na elemencie zawieszeniowym 33, lecz w odróżnieniu od tego, płyta może być wsparta na przykład na stojaku podłogowym.

Na figurze 57 przedstawiono możliwe ustawienie aparatu projekcyjnego w pomieszczeniu 145 wyposażonym w siedzenia 146. Urządzenie zawiera projektor 31 rzutujący obraz na ekran 32, jak

182 854 również parę głośników pomocniczych niskotonowych 35, które mogąmieć konwencjonalną, po bokach pomieszczenia dla poszerzenia słyszalnego pasma basów, oraz parę głośników efektu tylnego 117, tak zwanych głośników tła otoczenia, z tyłu pomieszczenia. Odpowiednimi głośnikami tylnymi 117 są głośniki również rodzaju przedstawionego na fig. 1 i 2, ze względu na ich szerokie i prawie równe charakterystyki rozpraszania dźwięku. Głośniki efektu tylnego mają taką samą konstrukcję jak głośniki pomocnicze 114.

Głośnik z płytą modu rozproszonego według wynalazku ma znaczne właściwości bezkierunkowe. Dla akustycznego odtwarzania kanałów tła otoczenia systemu akustycznego, energia musi być rozprowadzona równomiernie, w idealnym przypadku ze źródeł bezkierunkowych. Ważne jest, aby źródło dźwięku nie było lokalizowane wyraźnie, w przeciwnym razie niezadowalający jest odbiór dużej przestrzeni otaczającej, symulowanego obszaru akustycznego za słuchaczem.

Dotychczas do odtwarzania otaczającego tła stosowano konwencjonalne głośniki kierunkowe i/lub niewielkie punktowe, zwykle z ruchomą cewką. Dzięki zjawisku natężeniowemu w odbiorze słuchowym, słuchacze siedzący bliżej sąsiedniego głośnika tła otoczenia stwierdzali, ze ich odbiór lokalizuje się na tym głośniku silnie wpływając na efekt otoczenia i na całe przybliżenie wielokanałowego pola dźwiękowego. Lokalizacja ta może być na tyle silna, że odciąga całą słuchową uwagę od kanałów dźwiękowych sceny głównej.

Zespół odtwarzania tła otoczenia zbudowany z jednego lub wielu głośników według wynalazku zapewnia duże pole dźwiękowe o prawie równomiernej intensywności, które ma celowo złą lokalizację. Można zapewnić słyszalność dla dużej liczby osób, nawetjeśli pewne osoby znajdująsię w pobliżu (nawet około 0,5 m) głośników płytowych, bezjakiegokolwiek znacznego zlokalizowania pośredniego kanału odtwarzającego i z właściwością wyraźnej niezakłóconej percepcji słuchowej ważnych kanałów przednich. Osiąga się znaczną poprawę realizmu w wielokanałowym systemie odtwarzania dźwięku w ogólności, w wyniku korzystnych charakterystyk promieniowania urządzenia do odtwarzania dźwięku z płytą akustyczną. Głośniki tła otoczenia w razie potrzebny można zawieszać na drutach i maskować przez nałożenie na płytę 2 odpowiedniego wzoru, aby przypominała obraz.

Na figurze 56 przedstawiono ukształtowanie ram 1 płyty projekcyjnej/głośnikowej z zawiniętą krawędzią 36 mogącą służyć do zamaskowania sprężystego zawieszenia 3. Ramy głośników pomocniczych 114 i głośników 117 tła otoczenia mogą być ukształtowane podobnie

Szczególne aspekty wynalazku obejmują ekran projekcyjny z powierzchnią odbijającą światło, przy czym ekran jest radiatorem akustycznym modu rozproszonego, z przetwornikiem, osadzonym na nim w całości i jako jedyny, dla nadawania radiatorowi ruchu drgającego i powodowaniajego rezonansu, przy czym korzystne jest, jeżeli radiator stanowi sztywną lekkąpłytę z komórkowym rdzeniem zamkniętym między dwiema warstwami powłokowymi o dużym module, ramą otaczającą i elastycznym zawieszeniem mocującym płytę w ramie, przy czym, korzystnie, rdzeń komórkowy wykonany jest z tworzącej komórkową strukturę plastra miodu folii aluminiowej, i powłokami, korzystnie, z tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknem, i/lub ekran projekcyjny zawierający głośniki płytowe przymocowane do przeciwległych jego boków, dostarczających informacji kanału lewego i prawego, przy czym głośniki, lewy i prawy, zamocowane są zawiasowo na radiatorze dla umożliwienia ich składania na radiator w celu przechowywania, a korzystnie każdy z ich jako radiator akustyczny modu rozproszonego zawiera przetwornik zamontowany na nim w całości i jako jedyny, przekazując mu drgania i powodując jego rezonans, i/lub urządzenie audiowizualne charakteryzujące się tym, że zawiera wspomniany ekran, i/lub urządzenie audiowizualne zawierające przynajmniej jeden tylny głośnik tła otoczenia w postaci akustycznego radiatora modu rozproszonego z przetwornikiem zainstalowanym na nim w całości i jako jedyny, przekazującym mu drgania i powodującym jego rezonans.

Taka płyta akustyczna wykonana o rozmiarze dostatecznym do tego, aby mogła służyć za ekran projekcyjny dla obrazów stacjonarnych, filmowych lub wizyjnych, stanowi zatem równocześnie urządzenie do odtwarzania dźwięku, mające tę zaletę, że zapewnia bardzo dobre pokrycie dźwiękowe audytorium wykorzystane w kanale środkowym, czyli głównym domowego do

182 854 prezentacji sztuk teatralnych, przy dostatecznym rozmiarze, na przykład szerokości 0,6 m. Demonstracje robocze wykazały wysoką zrozumiałość i czystość dźwięku w całym obszarze słuchania, z tą główną zaletą, że osoba znajdująca się najbliżej ekranu nie jest narażona na ogłuszanie nadmiernymi poziomami dźwięków z bliska, nieuniknioną wadę konwencjonalnych głośników z membraną stożkową promieniujących kierunkowo.

Ponadto występuje inna cecha ekranu projekcyjnego według wynalazku, w odróżnieniu od konwencjonalnych głośników kanału środkowego i wyraźną tendencją słuchu do lokalizowania środka akustycznego głośnika z membraną stożkową, tak że wszystkie dźwięki wydają się wychodzić z takiego skupionego niewielkiego źródła, osłabiając wrażenie realizmu. Natomiast w przypadku płyty akustycznej według wynalazku, jej wyjątkowa bezkierunkowość promieniowania oznacza, że dźwięk wydaje się nadchodzić z całego obszaru akustycznego ekranu, a nie z oddzielnego punktu tak, że kiedy obrazowi towarzyszy dźwięk na płycie, powstaje silny efekt synestetyczny, polegający na tym, że brak konkretnej lokalizacji źródła dźwięku umożliwia powstania w uchu/mózgu, dźwiękowo-wrażeniowej kombinacji umożliwiającej swobodne skojarzenia z wyobrażoną, wirtualną i nieokreśloną/przybliżoną lokalizacją źródeł dźwięku wrażeniowo pojawiającą się synchronicznie i/lub pokrywającą się z lokalizacjami przedstawianymi przez obraz wizualny na powierzchni akustycznej. Na przykład głosy przypisane myślowo sąbardzo bliskie i dokłanie zgodne z ruchami ust i tworzy. Przy dobrze nagranych sekcjach dialogowych, nie tylko pojawia się wirtualny, czyli wrażeniowy obraz akustyczny śledzący rzeczywisty obraz wizualny, lecz może on służyć również do przenoszenia informacji potrzebnych do percepcji głębi/perspektywy, tak że znacznie się poprawia zaangażowanie jakości odsłuchiwania we wrażenie kinematyczne

Szczeliny 38 dla krawędzi części płyty rezonansowej modu rozproszonego według wynalazku, patrz fig. 58, są również użyteczne przy poprawianiu jednorodności aktywności dla fah poprzecznej, i/lub ogólnie dla sterowania poszczególnymi częstotliwościami przez oddziaływanie na odnośne mody rezonansowe.

W odniesieniu do dowolnej pożądanej dodatkowej korekcji odpowiedzi częstotliwościowej, ewentualnie zwłaszcza przy skrajach od strony niskich i wysokich częstotliwości zostaje włączona częstotliwość koincydencji, albo na tym skraju, albo pośrodku, przy czym można zastosować elektroniczne przetwarzanie sygnału wejściowego dla głośnika według wynalazku

Na figurze 59 przedstawiono prostą regulację szerokości pasma sygnały wejściowego za pomocąukładów (fig. 59a, 59b) wzmacniacza 10 z kondensatorem 771 z kondensatorem i rezystorem 78,77, dla przetworników piezoelektrycznych 9 z fig. 59a oraz 79 z fig. 59d, włącznie z kontrolą osiągnięcia pożądanego pasma (96, fig. 59c).

Następny przykładowy bierny układ korekcyjny, w porównaniu z normalnymi sieciami zwrotnic na rdzeniach, przedstawiono na fig. 60a, z wykorzystaniem wzmacniacza 10 z równoległym połączeniem 113,77,78 i fig. 60c, równoległy układ RC 78,77, w odniesieniu do konkretnych wymagań odnośnie charakterystyki częstotliwościowej (fig. 60b, 60d) prawdopodobnie szczególnie ważnych przy analizie obejmującej efekty częstotliwości koincydencji.

Zakrzywienie powierzchni części aktywnych płyty rezonansowej według wynalazku wspomniano w odniesieniu do oddziaływania sztywności zginania na rozmiary rozpatrywanej części aktywnej płyty. Jednak mogą być również inne wskazania lub wymagania dla zastosowania zakrzywienia głośników lub mikrofonów, biernych płyt pogłosowych, płyt filtrujących i rezonansowych, na przykład w celu dopasowania do zakrzywionych powierzchni, na przykład kolumn. Na fig. 61 przedstawiono zastosowanie głośników 56 z zakrzywionymi płytami rezonansowymi, w charakterze albo powtarzających czyli satelitarnych, które wykazująrozpraszanie (fig. 6la), ogniskowanie (fig. 61 b), oraz ich zastosowanie w pomieszczeniu odsłuchowym przy zastosowaniu przednich głośników ogniskujących, zwykle do wytwarzania obrazu stereofonicznego z rozpraszaniem 57 poza nimi, i z tylnymi głośnikami rozpraszającymi, zwykle dla poprawienia tła otoczenia.

Pełne pięciokanałowe systemy teatru domowego z tłem otaczającym, są na przykład wyposażone w ekran 116 służący za kanał centralny i w ewentualne pożądane pomocnicze głośniki bardzo niskotonowe 35. Szczególne zalety tych systemów można zauważyć, kiedy na przykład

182 854 tylko tylne głośniki tła otoczenia są typu z płytą rezonansową 117 (fig. 62), gdyż na przykład preferowane są z jakiegoś powodu jako przednie, konwencjonalne głośniki stereofoniczne 42 typu punktowego.

Jeśli chodzi o wykorzystanie płytowych części aktywnych według wynalazku wyłącznie jako biernych urządzeń akustycznych, to na fig. 63 przedstawiono nagłośnienie niewielkiego teatru lub studia tańca, a na fig. 64 przedstawiono wykorzystanie przy instalowaniu na przykład bloku Hi-Fi 46, na przykład w charakterze podstawy przedostawionej jako wspartej na podkładach, czyli nóżkach 45 Na fig. 65 przedstawiono wykorzystanie jako płyt konstrukcyjnych 44 obudowy bloków głośników konwencjonalnych typu skupionego 42, które jest wysoce udane dodając niewielkiego zabarwienia i/lub nawet korygując zabarwienie spowodowane pomieszczeniem lub inne, jeśh jest odpowiednio „urozmaicone”. Figury 66a i 66b przedstawiają płytę 22 stosowanąjako pionowo stojącą płytę rezonansową 47 pianina zainstalowaną pod jego ramą usztywniającą 108, z zamocowaniem na słupkach 107, które mogązaciskowo lub tylko mocująco, jak w tym przypadku, i wtedy otwory w płytach według wynalazku nie muszą oddziaływać szkodliwie, jeżeli znajdująsię w odpowiednich, możliwych do obliczenia pozycjach, a nawet mogą być korzystne w odniesieniu do konkretnych częstotliwości modalnych. Możliwe jest takie zamocowanie, aby wypadało w odpowiednich miejscach, lecz bez niepożądanego oddziaływania na sprawność wibracyjną.

Na figurach 67a i b objaśniono wytwarzanie z półfabrykatu, arkusza na rdzenie 22, który ma rozmiar, z którego można otrzymać kilka części aktywnych płyty 2. Ma on nałożoną przynajmniej jednąpowłokę (dolnąna fig. 67b). Druga powłoka 21 jest nakładana (górna na fig. 67b) na potrzebnym obszarze, aż do całego arkusza rdzeniowego, po zainstalowaniu przetworników 9, korzystnie z drukowaną ścieżką połączeniową 122 i przewodami doprowadzającymi 28 przetwornika, korzystnie podłączonymi w celu umożliwienia rozwijania go przed górną z powłok, i osadzania na stałe w płytkim wgłębieniu materiału rdzenia. Przemieszczanie wskazane strzałką 125 umożliwia obcinanie gilotynowe 124 na pożądany pierwszy wymiar (długość) płyty, przy ustaleniu drugiego (szerokości) przez szerokość materiału wyjściowego, lub przez rozciąganie, jak to pokazano, co umożliwia wysokoefektywną produkcję masową. Wymiary części aktywnej płyty (dhigość/szerokość) są oczywiście łatwe do wyznaczenia przy zastosowaniu sposobu według wynalazku, włącznie z innymi niż prostokątne kształtami otrzymanymi z prostokątnych prekursorów, które odpowiadają współczynnikowi kształtu określonemu według wynalazku.

Przykłady wykonania według wynalazku mają większe możliwości wykorzystania i zastosowania niż dotychczas stosowane konwencjonalne głośniki z membraną stożkową.

182 854

Fig.Zb

182 854

Fig.3b

Fig.3c

Fig3d

182 854

O

182 854

148

151

109

150

152

151

150-1

149

182 854

Fig.ób

182 854

Fig. 7c

182 854

Fig 11α

Fig 11b

Fig.11c

182 854

Hg.17

182 854

Fig. 23

Fig. 24

182 854

Fig.25b

182 854

Fig. 28

182 854

1—~

182 854

Fig 33

182 854

Fig.

Fig 35

182 854

Fig. 37

182 854

141

FigAO

182 854

Fig. 4-1

Fig. 42

182 854

1—Τ-3

Fig

182 854 —33

Fig. 49

182 854

Fig5i

182 854

Fig.57

182 854

ο

182 854

Fig.ólc

182 854

Fig.67α

Fig.67b

182 854

^106

Fig.óób

182 854

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 6,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób propagowania energii akustycznej, z wykorzystaniem promieniującej powierzchni, którą pobudza się do rezonansu, znamienny tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, o wybranych wartościach parametrów, korzystnie akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia, posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń, przynajmniej w aktywnym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru tego członu, przy czym od wartości parametrów akustycznego członu (2), zwłaszcza od wielkości wymiarów geometrycznych, sztywności zginania, powierzchniowego rozkładu masy i tłumienia, zależy rozkład modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej w tym akustycznie aktywnym obszarze, przy czym przeprowadza się analizę rozkładu modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej akustycznego członu (2) na wspomnianym obszarze i na podstawie przeprowadzonej analizy wyznacza się wartości poszczególnych parametrów dające pożądany rozkład naturalnych modów rezonansowych korzystnych dla pożądanego działania urządzenia akustycznego w określonym zakresie częstotliwości.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że parametry przyporządkowuje się przynajmniej dwóm różnym kierunkom w aktywnym obszarze akustycznego członu (2).

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas analizy przeprowadza się kontrolę części lub podobszarów obszaru aktywnego, na zawartość energii drgań zadanych naturalnych modów rezonansowych, a ich wyboru dokonuje się pod względem redukcji występowania małego zasięgu energii drgań wspomnianych części lub podobszarów.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że przez wspomnianą redukcję minimalizuje się zasięg małej zawartości energii drgań wspomnianych części lub podobszarów.

5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że podczas analizy przeprowadza się kontrolę podobszarów obszaru aktywnego, na zawartość energii drgań zadanych naturalnych modów rezonansowych, a ich wyboru dokonuje się pod względem otrzymania bardziej równomiernego rozkładu zawartości energii drgań wspomnianych części i podobszarów.

6. Sposób propagowania energii akustycznej, z wykorzystaniem promieniującej powierzchni, którą pobudza się do rezonansu, znamienny tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, o wybranych wartościach parametrów, korzystnie akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia, posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń, przynajmniej w aktywnym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru tego członu, przy czym wywołuje się akustycznie istotne mody rezonansowe naturalnych drgań fali odkształcającej o charakterystycznym rozkładzie, w tym aktywnym obszarze, w regionach bardziej aktywnych i najbardziej aktywnych oraz regionach mniej aktywnych i najmniej aktywnych, w zależności od wartości co najmniej dwóch poszczególnych parametrów akustycznego członu (2), a ponadto przeprowadza się analizę mniejszej lub najmniejszej oraz większej i największej aktywności w tych regionach i wybiera się wartości parametrów, odpowiadające rozkładowi, w którym regiony zmniejszonej aktywności i braku aktywności zmniejszone są do określonego optimum odpowiadającego praktycznie osiąganemu pożądanemu działaniu akustycznemu urządzenia.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jeden zestaw modów rezonansowych i odpowiednich warunków tego rozkładu modyfikuje się oddziaływaniem przynajmniej jednego z parametrów, a drugi zestaw modów rezonansowych i odpowiednich warunków tego rozkładu modyfikuje się oddziaływaniem drugiego z parametrów, przy czym wybrane wartości pierwszego i drugiego parametru odpowiadają warunkom praktycznie osiągalnej komplementamości re-

182 854 gionów o większej i największej aktywności względem regionów o mniejszej i najmniejszej aktywności otrzymywanych przy drugich wartościach warunków i odwrotnie.

8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że podczas analizy szacuje się częstotliwości modów rezonansowych dla określenia odstępu ich wartości i określa się osiągnięcie optymalnego praktycznego odstępu tych częstotliwości.

9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że parametry odnoszą się do przynajmniej dwóch różnych częstotliwości teoretycznych, do których odnoszą się same częstotliwości modów rezonansowych.

10. Sposób propagowania energii akustycznej, z wykorzystaniem promieniującej powierzchni, którą pobudza się do rezonansu, znamienny tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, o wybranych wartościach parametrów, korzystnie akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia, posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń, przynajmniej w aktywnym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru tego członu, przy czym wywołuje się istotne funkcjonalnie mody rezonansowe naturalnych drgań fali odkształcającej, w zależności od przynajmniej dwóch częstotliwości teoretycznych, które zależą od wartości przynajmniej dwóch poszczególnych parametrów akustycznego członu (2), a ponadto przeprowadza się analizę dla określenia wybranych wartości parametrów dających wartości częstotliwości teoretycznych związanych z nimi modów rezonansowych na częstotliwościach, które są rozmieszczone w odstępach i przeplecione w sposób korzystny dla osiągnięcia pożądanego akustycznego działania urządzenia.

11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że za pomocą wybranych parametrów ustala się częstotliwości teoretyczne pozostające w takiej zależności, że występuje przeplot częstotliwości modu rezonansowego z odstępami i konsekwentnie rozkład optymalny lub bliski optymalnego pod względem nie-koincydencji i równomierności.

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że każdą z częstotliwości teoretycznych w sposób określony uzależnia się od wybranych wartości różnych parametrów.

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że wybrane wartości odpowiadająparametrom odnoszącym się do konfiguracji geometrycznej lub kształtu geometrycznego i/lub sztywności zginania w różnych kierunkach.

14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że wybrane wartości odpowiadają parametrom o podobnym charakterze i wybieralnym przez wartość uzależnioną wzajemnie, zwłaszcza stosunek, lub procentową proporcję względną.

15. Sposób według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że parametry geometryczne określająkształt przynajmniej obszaru aktywnego akustycznego członu (2) dla danej sztywności zginania członu w tym obszarze.

16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że wybrane wartości parametrów geometrycznych określają konkretną zmianę kształtu podstawowego zależnie od wymiarów w różnych kierunkach względem kształtu. .

17. Sposób propagowania energii akustycznej, z wykorzystaniem promieniującej powierzchni, którą pobudza się do rezonansu, znamienny tym, że tworzy się jako część składową akustycznego urządzenia, akustyczny człon (2) o uaktywnionym obszarze, wyznacza się konfigurację geometryczną akustycznego członu (2) usytuowanego poprzecznie względem grubości urządzenia akustycznego w konfigurowanym obszarze, który to akustyczny człon (2) ma zdolność do podtrzymywania fal odkształceń, w tym przynajmniej aktywnym akustycznie obszarze, przy czym analizuje się rozkład modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej akustycznego członu (2), który to rozkład jest różny dla różnych konfiguracji obszaru, a wyznacza się go zależnie od określonych parametrów geometrycznych i wybiera się każdą wartość względną parametrów geometrycznych, dla których rozkład naturalnych modów rezonansowych określono jako zgodny z wymaganym oddziaływaniem urządzenia akustycznego lub działaniem w pożądanym zakresie częstotliwości.

18. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że parametry geometryczne obejmująwymiary w różnych kierunkach na aktywnym obszarze.

182 854

19. Sposób propagowania energii akustycznej, z wykorzystaniem promieniującej powierzchni, którą pobudza się do rezonansu, znamienny tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, korzystnie akustyczny człon (2) o aktywnym akustycznie obszarze skonfigurowanym zgodnie z wybranymi parametrami geometrycznymi, usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń, przy czym przeprowadza się analizę dla wyznaczenia konfiguracji geometrycznej akustycznego członu (2) i określa się przynajmniej dwie częstotliwości teoretyczne uzależnione od częstotliwości modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej w tym obszarze, przy czym częstotliwości teoretyczne są w takiej wzajemnej zależności, że określone mskoczęstotliwościowe mody rezonansowe odnoszące się do tych częstotliwości teoretycznych są skorelowane w obszarze uaktywnionym przez przynajmniej niektóre wibracyjne bardziej i najbardziej aktywne regiony tych modów odnoszących się do jednej z częstotliwości teoretycznych, które są wspólne, lub przyporządkowane, dla nich i mniej i najmniej aktywnych regionów odnoszących się do modów drugiej z częstotliwości teoretycznych.

20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że wymiary akustycznego członu (2) określające częstotliwości teoretyczne mają różne kierunki w obszarze uaktywnionym.

21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że wspomniane kierunki są wzajemnie prostopadłe.

22. Sposób propagowania energii akustycznej, z wykorzystaniem promieniującej powierzchni, którą pobudza się do rezonansu, znamienny tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, korzystnie akustyczny człon (2) o ograniczonym obszarze funkcjonalnym, usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia, posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w jego obszarze, przy czym przeprowadza się analizę dla wyznaczenia wartości parametrów geometrycznych w jednym z dwóch kierunków w tym obszarze, który wykazuje określoną sztywność zginania akustycznego członu (2) i określa się częstotliwości teoretyczne uzależnione od naturalnych drgań fali odkształcającej tego członu (2) zastosowanego w tym obszarze dla osiągania pożądanego funkcjonowania części członu (2) w odniesieniu do pożądanej sprawności urządzenia akustycznego oraz określa się odpowiednie sztywności zginania w tych kierunkach, przy czym określa się tę część jako obszar funkcjonalny pod względem akustycznym za pomocą środków ograniczających przechodzenie fal wyginających w członie (2) poza te środki ograniczające.

23. Sposób propagowania energii akustycznej, z wykorzystaniem promieniującej powierzchni, którą pobudza się do rezonansu, znamienny tym, że tworzy się przynajmniej część składową urządzenia akustycznego, korzystnie akustyczny człon (2) utworzony z materiału i o konstrukcji wykazującej określoną sztywność zginania, usytuowany poprzecznie względem grubości urządzenia w obszarze o określonej konfiguracji geometrycznej i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w tym obszarze, przy czym przeprowadza się analizę z wykorzystaniem parametrów geometrycznych określających konfigurację geometryczną w jednym z dwóch kierunków w tym obszarze, który wykazuje odpowiednią sztywność zginania i określa się częstotliwości teoretyczne uzależnione względem naturalnych drgań fali odkształcającej akustycznego członu (2) w tym obszarze oraz sprawdza się częstotliwości teoretyczne, które odpowiadają pożądanemu działaniu akustycznemu członu (2) i sprawności urządzenia akustycznego, a ponadto określa się odpowiednie sztywności zginania w tych kierunkach.

24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że analiza obejmuje tylko wyznaczone mody rezonansowe, które są korzystnie niższe, a nie wyższe, w tym zakresie częstotliwości.

25. Sposób według zastrz. 24, znamienny tym, że wyznaczone mody rezonansowe obejmująponad dwadzieścia częstotliwości ponad podstawową i związanych częstotliwości teoretycznych dodatkowo zależnych od drgania naturalnego fali odkształcającej akustycznego członu 2.

26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że wyznaczone mody rezonansowe obejmują przynajmniej pierwsze dwadzieścia pięć częstotliwości powyżej częstotliwości rezonansu naturalnego.

182 854

27. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że podczas analizy szacuje się zawartość energii drgań części lub podobszarów pobudzanego obszaru w przypadku oddziaływania wyznaczonych naturalnych modów rezonansowych, przy czym dodatkowo wyznacza się przynajmniej jedną lokalizację w tym obszarze dla przetwornika (9) fali odkształcającej przez pierwsze wyszukanie przynajmniej jednego regionu z tego pobudzanego obszaru zawierającego składowe wysokich lub najwyższych numerów wyznaczonych modów rezonansowych.

28. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że podczas analizy szacuje się zawartość energii drgań części lub podobszarów pobudzanego obszaru w przypadku oddziaływania wyznaczonych naturalnych modów rezonansowych, przy czym dodatkowo wyznacza się co najmniej dwie lokalizacje w tym obszarze dla przetwornika fali odkształcającej przez pierwsze wyszukanie regionów zawierających składowe większości lub wszystkich wyznaczonych modów rezonansowych.

29. Sposób propagowania energii akustycznej, z wykorzystaniem promieniującej powierzchni, którą pobudza się do rezonansu, znamienny tym, że tworzy się urządzenie akustyczne zawierające akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem grubości tego urządzenia w obszarze o zadanej konfiguracji i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w tym obszarze, przy czym wyznacza się lokalizację w tym obszarze dla przetwornika (9) fali odkształcającej przez analizę rozkładu energii drgań od zadanych z góry modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej akustycznego członu (2) w obszarze pobudzanym i identyfikuje się przynajmniej jeden region z tego obszaru pobudzanego, zawierający składowe energii drgań od wysokich lub najwyższych numerów tych wyznaczonych modów rezonansowych, o znaczącej energii drgań.

30. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że identyfikuje się co najmniej dwie lokalizacje w tym obszarze dla przetwornika (9) fali odkształcającej w regionach, które w kombinacji mają znaczące składowe energii drgań od większości lub wszystkich wyznaczonych modów rezonansowych.

31. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że podczas analizy dodatkowo lub alternatywnie identyfikuje się co najmniej dwa regiony w obszarze pobudzanym, które mają komplementarne składowe energii drgań od wyznaczonych modów rezonansowych.

32. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że podczas etapu montażu przetwornika (9) sprzęga się go z przynajmniej tymi modami rezonansowymi, które mająskładowe w tym regionie

33. Urządzenie akustyczne, do propagowania energii akustycznej, zawierające promieniującą powierzchnię pobudzaną do rezonansu, znamienne tym, że zawiera akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń przynajmniej w aktywnym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru akustycznego członu (2), który to człon ma parametry, zwłaszcza parametry geometryczne i sztywność zginania o wartościach, od których zależy rozkład modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej w tym obszarze, przy czym wybrane wartości parametrów sązależne od określonego rozkładu naturalnych modów rezonansowych zgodnych z wymaganym osiągalnym oddziaływaniem akustycznym członu (2) w pożądanym roboczym zakresie częstotliwości akustycznych.

34. Urządzenie według zastrz. 33, znamienne tym, że parametry przyporządkowane są przynajmniej dwóm różnym kierunkom na aktywnym obszarze akustycznego członu (2).

35. Urządzenie akustyczne, do propagowania energii akustycznej, zawierające promieniującą powierzchnię pobudzaną do rezonansu, znamienne tym, że zawiera akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w aktywnym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru, utworzony po analizie istotnych akustycznie modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej o charakterystycznym rozkładzie, w tym obszarze aktywnym, w regionach bardziej aktywnych i najbardziej aktywnych oraz regionach mniej aktywnych i najmniej aktywnych, w zależności od wartości co najmniej dwóch konkretnych parametrów akustycznego członu (2), przy czym człon (2) ma dobrane wartości parametrów odpowiadające rozkładowi, w którym regiony zmniejszonej

182 854 aktywności i braku aktywności zmniejszone są do określonego optimum odpowiadającego praktycznie osiąganemu pożądanemu działaniu akustycznemu urządzenia.

36. Urządzenie według zastrz. 35, znamienne tym, że zestaw modów rezonansowych i odpowiadających warunków tego rozkładu jest zmodyfikowany oddziaływaniem przynajmniej jednego z parametrów, a drugi zestaw modów rezonansowych i odpowiadających warunków tego rozkładu jest zmodyfikowany oddziaływaniem drugiego z parametrów, przy czym wybrane wartości parametru pierwszego i drugiego odpowiadają warunkom praktycznie osiągalnej komplementamości regionów o większej i największej aktywności względem regionów o mniejszej i najmniejszej aktywności otrzymywanych przy drugich wartościach warunków i odwrotnie.

37. Urządzenie według zastrz. 36, znamienne tym, że parametry są uzależnione od przynajmniej dwóch różnych częstotliwości teoretycznych, od których sąuzależnione same częstotliwości modów rezonansowych.

38. Urządzenie akustyczne, do propagowania energii akustycznej, zawierające promieniującą powierzchnię pobudzaną do rezonansu, znamienne tym, że zawiera akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w przynajmniej celowo w wyniku tego uaktywnionym akustycznie obszarze poprzecznego wymiaru członu wywołujących ważne funkcjonalnie mody rezonansowe naturalnych drgań fali poprzecznej, które są zależne od przynajmniej dwóch częstotliwości teoretycznych, które zależą od wybranych wartości przynajmniej dwóch parametrów akustycznego członu (2), przy czym człon ten ma parametry o wartościach dających wartości częstotliwości teoretycznych związanych z nimi modów rezonansowych na częstotliwościach, które są w odstępach i przeplecione dla osiągnięcia pożądanego działania akustycznego urządzenia.

39. Urządzenie według zastrz. 38, znamienne tym, że wybrane parametry zapewniają, że częstotliwości teoretyczne pozostają w takiej zależności, że występuje przelot częstotliwości modu rezonansowego z odstępami, a w konsekwencji rozkład optymalny lub bliski optymalnego pod względem nie-koincydencji i równomierności.

40. Urządzenie według zastrz. 39, znamienne tym, że każda z częstotliwości teoretycznych jest w sposób określony uzależniona od wybranych wartości różnych parametrów.

41. Urządzenie według zastrz. 40, znamienne tym, że wybrane wartości odpowiadają parametrom odnoszącym się do konfiguracji geometrycznej lub kształtu geometrycznego i/lub sztywności zginania w różnych kierunkach.

42. Urządzenie według zastrz. 41, znamienne tym, że wybrane wartości odpowiadają parametrom o podobnym charakterze i są wybrane przez wartość uzależnioną wzajemnie, zwłaszcza stosunek, lub procentową proporcję względną.

43. Urządzenie według zastrz. 41 albo 42, znamienne tym, że wybrane parametry geometryczne określają kształt przynajmniej obszaru aktywnego lub akustycznego członu (2) dla danej sztywności zginania tego członu (2) na tym obszarze.

44. Urządzenie według zastrz. 43, znamienne tym, że wybrane parametry geometryczne określają konkretną zmianę kształtu podstawowego zależnie od wymiarów w różnych kierunkach względem kształtu.

45. Urządzenie akustyczne, do propagowania energii akustycznej, zawierające promieniującą powierzchnię pobudzaną do rezonansu, znamienne tym, że zawiera akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń przynajmniej w obszarze o zadanej konfiguracji geometrycznej, a przynajmniej ten obszar jest skonfigurowany do wyznaczenia rozkładu modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej akustycznego członu (2) przy wybranych poszczególnych względnych wartościach parametrów geometrycznych określających tę konfigurację, a w wyniku tego i rozkład naturalnych modów rezonansowych zgodny z żądanym osiągalnym działaniem akustycznym urządzenia w określonym zakresie częstotliwości.

46. Urządzenie według zastrz. 45, znamienne tym, że parametry geometryczne stanowią wymiary w różnych kierunkach na uaktywnionym obszarze.

182 854

47. Urządzenie akustyczne, do propagowania energii akustycznej, zawierające promieniującą powierzchnię pobudzaną do rezonansu, znamienne tym, że zawiera akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń, który to akustyczny człon (2) ma konfiguracje geometryczną wyznaczającąnaturalne drgania fali odkształcającej na jej obszarze z modami rezonansowymi odnoszącymi się do przynajmniej dwóch częstotliwości teoretycznych, przy czym częstotliwości teoretyczne są we wzajemnej zależności, takiej że określone niskoczęstotliwościowe mody rezonansowe odnoszące się do tych częstotliwości teoretycznych są skorelowane w tym obszarze uaktywnionym przez przynajmniej niektóre wibracyjnie bardziej i najbardziej aktywne regiony tych modów odnoszących się do jednej z częstotliwości teoretycznych, które są wspólne, lub odpowiadające, dla nich oraz mniej i najmniej aktywnych regionów odnoszących się do modów drugiej częstotliwości teoretycznej.

48. Urządzenie według zastrz. 47, znamienne tym, że wymiary akustycznego członu (2) określające częstotliwości teoretyczne mają różne kierunki w obszarze aktywnym.

49. Urządzenie według zastrz. 48, znamienne tym, że wspomniane kierunki są wzajemnie prostopadłe.

50. Urządzenie według zastrz. 49, znamienne tym, że obszar aktywny ma korzystnie kształt prostokąta o długości i szerokości odpowiadających parametrom geometrycznym czyli wymiarom.

51. Urządzenie według zastrz. 50, znamienne tym, że obszar mający kształt prostokąta ma korzystnie jednakową sztywność zginania na długości i szerokości, które różnią się wymiarowo o około 13,4% lub około 37%.

52. Urządzenie według zastrz. 50 albo 51, znamienne tym, że obszar aktywny jest skrócony i ma przycięte narożniki w stosunku do rzeczywistego prostokąta na przynajmniej jednej przekątnej, o wartość korzystnie oddziałującą na mody rezonansowe przypisywalne modom wynikającym z wymiaru długości i szerokości.

53. Urządzenie według zastrz. 52, znamienne tym, że wielkość skrócenia wynosi od około 10% do około 15% w przypadku sztywności zginania wzdłuż przekątnej me różniącej się od sztywności w kierunku długości i szerokości.

54. Urządzenie według zastrz. 50 albo 51, znamienne tym, że obszar prostokątny ma sztywność zginania wzdłuż przekątnej różną od sztywności w kierunku długości i szerokości o wielkość korzystnie oddziałującą na mody rezonansowe przypisywalne modom wynikającym z wymiaru długości i szerokości.

55. Urządzenie według zastrz. 49, znamienne tym, że wspomniany obszar ma kształt elipsy właściwej z osią wielką i osią małą jako parametrami geometrycznymi czyli wymiarami.

56. Urządzenie według zastrz. 55, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma sztywność zginania jednakową wzdłuż osi wielkiej i osi małej, które różnią się wymiarowo o około 18,2% lub około 34%.

57. Urządzenie według zastrz. 49, znamienne tym, że wspomniany obszar ma kształt supereliptyczny z osią wielką i osią małą jako parametrami geometrycznymi wyznaczonymi wymiarowo dla danego kształtu supereliptycznego z określeniem jego wykładnika potęgowego.

58. Urządzenie według zastrz. 49, znamienne tym, że wspomniany obszar ma kształt supereliptyczny z wykładnikiem potęgowym dla osi wielkiej wyznaczonym dla każdej danej wartości względnej osi wielkiej i osi małej.

59. Urządzenie według zastrz. 57 albo 58, znamienne tym, że akustyczny człon (2) majednakowąsztywność zginania wzdłuż osi wielkiej i małej, które wymiarowo różniąsię o około 13% do około 22% lub około 32%, a wykładnik potęgowy mieści się w granicach od około 3,5 do około 4.

60. Urządzenie według zastrz. 49, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma kształt złozony i ma jednakową sztywność zginania wzdłużną i poprzeczną względem wspólnej osi wielkiej, dla części obszaru odpowiadającej kształtowi supereliptycznemu i eliptycznemu właściwemu, pozostającej w stosunku, odpowiednio przy pokrywaniu się osi wielkich, (1,1-1,3): 1 na ko

182 854 rzyść eliptycznego, a dla współczynników wydłużenia dla wspólnej osi wielkiej w stosunku około 1,2:1.

61. Urządzenie według zastrz. 50 albo 55, albo 57, albo 58, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma różną sztywność zginania w różnych kierunkach, a wymiary dobrane są tak, że dają w praktyce wyniki w zasadzie równoważne w przypadku modów rezonansowych, jak dla sztywności w zasadzie jednakowych w tych kierunkach, z uwzględnieniem określonego skalowania.

62. Urządzenie według zastrz. 61, znamienne tym, że wyniki równoważne obejmujązależność częstotliwości teoretycznych względem których sąuzależnione istotne mody rezonansowe.

63. Urządzenie akustyczne, do propagowania energii akustycznej, zawierające promieniującą powierzchnię pobudzaną do rezonansu, znamienne tym, że zawiera akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania fal odkształceń w tym obszarze, przy czym akustyczny człon (2) ma konfigurację geometryczną o nierównych ogólnych modułach zginania w kierunkach wyznaczających przynajmniej dwie częstotliwości teoretyczne zależne od naturalnych drgań fali odkształcającej członu w tym obszarze i modów rezonansowych powstających w przypadku naturalnych drgań fali odkształcającej w tym członie (2), które odpowiadają pożądanemu działaniu akustycznemu urządzenia.

64. Urządzenie według zastrz. 63, znamienne tym, że akustyczny człon (2) zaopatrzony jest w środki tłumiące (3,2P) do regulacji częstotliwości odpowiadających co najmniej jednemu z wielu modów rezonansowych.

65. Urządzenie według zastrz. 64, znamienne tym, że środki tłumiące zawierają mocowania tłumiące (2P) w środkowych miejscach obszaru akustycznie aktywnego

66. Urządzenie według zastrz. 65, znamienne tym, że krawędzie graniczne każdego akustycznego członu (2) pokrywają się z obszarem akustycznie aktywnym.

67. Urządzenie według zastrz. 66, znamienne tym, że każde urządzenie akustyczne (81) ma ramę (1) osadzoną wokół jego krawędzi, tak że do pewnego stopnia umożliwia ona wibrację na nich.

68. Urządzenie według zastrz. 67, znamienne tym, że rama (1) osadzonajest za pośrednictwem materiału (3) regulującego drgania między ramą (1) a wspomnianymi krawędziami

69 Urządzenie według zastrz. 65, znamienne tym, że obszar uaktywniony wyznaczony jest w granicach zasięgu poprzecznego akustycznego członu (2) przez środki (22C) utrudniające wydostawanie się fal odkształcających poza ten obszar.

70. Urządzenie według zastrz. 69, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma roboczy zakres częstotliwości akustycznych sięgający powyżej 4 kHz.

71. Urządzenie według zastrz. 69, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma roboczy zakres częstotliwości akustycznych obejmujący częstotliwość koincydencji.

72. Urządzenie według zastrz. 69, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma roboczy zakres częstotliwości akustycznych znajdujący się w całości poniżej częstotliwości koincydencji.

73. Urządzenie według zastrz. 71, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma stosunek sztywności zginania do masy na jednostkę powierzchni, dla konkretnego rozmiaru członu (2), zgodny z najniższą częstotliwością fah odkształcającej, poniżej roboczego zakresu częstotliwości akustycznych.

74. Urządzenie według zastrz. 64, znamienne tym, że najniższa częstotliwość fali odkształcającej wynosi przynajmniej 20 Hz.

75. Urządzenie według zastrz. 73 albo 74, znamienne tym, że najniższa częstotliwość fali odkształcającej wynosi mniej niż połowę, a korzystnie jedną trzecią dolnej częstotliwości roboczego zakresu częstotliwości akustycznych.

76. Urządzenie według zastrz. 75, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma sztywność zginania między minimalną wynoszącą około 0,1 do około 1 000 Nm, a maksymalną od około 4 do około 3 500 Nm, i masę na jednostkę powierzchni od minimalnej wynoszącej od około 0,05 do około 1,5 kg/m², do maksymalnej od około 1 do około 4 kg/m², w zależności od rozmiaru/zastosowania.

182 854

77 Urządzenie według zastrz. 76, znamienne tym, że akustyczny człon (2) stanowi sztywną lekką konstrukcję o charakterze przekładkowym, typu laminatu ze sztywnym komórkowym rdzeniem (22) i naklejonymi powłokami (21) do przenoszenia fal odkształcających i podtrzymywania modów rezonansowych o pożądanych częstotliwościach.

78. Urządzenie według zastrz. 77, znamienne tym, że komórkowy rdzeń (22) ma moduł sprężystości poprzecznej przynajmniej około 10 MPa, amoduł, Younga przylegającej powłoki (21) wynosi przynajmniej około 1 GPa.

79. Urządzenie według zastrz. 77, znamienne tym, że akustyczny człon (2) o wymiarach przynajmniej poniżej około 0,1 m², najniższej częstotliwości fal odkształcających powyżej 100 Hz, ma sztywność zginania, która mieści się poniżej 10 Nm, ma moduł sprężystości poprzecznej rdzenia poniżej 10 MPa, a moduł Younga powłok mieści się w zakresie od 0,5 do 2,5 GPa.

80 Urządzenie według zastrz. 77, znamienne tym, że akustyczny człon (2) o wymiarach przynajmniej od około 0,1 m² do około 0,3 m² i najniższej częstotliwości fal odkształceń wynoszącej około 70 Hz, ma sztywność zginania od około 5 Nm do około 50 Nm i więcej, moduł sprężystości poprzecznej rdzenia powyżej 10 MPa, korzystnie około 15 MPa do około 80 MPa, i więcej, a moduł Younga powłok od 2 GPa do 70 GPa i więcej.

81. Urządzenie według zastrz. 77, znamienne tym, że akustyczny człon (2) o wymiarach przynajmniej od około 0,3 m² do około 1 m² ma najniższą częstotliwość fal odkształceń wynoszącą około 50 Hz, sztywność zginania powyżej około 20 MPa, korzystnie około 50 Nm do około 500 Nm i więcej, moduł sprężystości poprzecznej rdzenia powyżej 10 MPa, korzystnie od około 20 MPa, do około 90 MPa, a więcej, amoduł Younga powłok od przynajmniej 2 GPa do 70 GPa.

82. Urządzenie według zastrz. ΊΊ, znamienne tym, że akustyczny człon (2) o wymiarach przynajmniej powyżej 1 m² do 5 m² i powyżej najniższej częstotliwości fali odkształcającej wynoszącej 25 do 70 Hz, ma sztywność zginania powyżej 25 Nm, moduł sprężystości poprzecznej rdzenia powyżej 30 MPa, a moduł Younga powłok przynajmniej 20 GPa sięgający do 1 000 GPa.

83. Urządzenie według zastrz. 77, znamienne tym, że rdzeń (22) zawiera komórki zapewniające użyteczne objętościowe rezonanse fal nie-odkształcających na wysokich częstotliwościach.

84. Urządzenie według zastrz. 77, znamienne tym, że rdzeń (22) ma strukturę zapewniającą dodatkowe użyteczne objętościowe rezonanse nie-odkształcających fal zgęszczania/rozrzedzania na wysokich częstotliwościach.

85. Urządzenie według zastrz. 77, znamienne tym, że rdzeń (22) zawiera komórki współdziałające z powłokami (21) i powodujące występowanie dodatkowych użytecznych mikroskopijnych bębenków (komórka-pokrywa) i rezonansów fal nie-odkształcających na wysokich częstotliwościach.

86. Urządzenie według zastrz. 85, znamienne tym, że podatność podpory akustycznego członu (2) zapewnia występowanie dodatkowych użytecznych rezonansów fal nie-odkształcających na niskich częstotliwościach.

87. Urządzenie według zastrz. 86, znamienne tym, że do akustycznego członu (2) jest dołączony przetwornik (9) mający postać aktywnego urządzenia akustycznego.

88. Urządzenie według zastrz. 87, znamienne tym, że przetwornik (9) jest dołączony do rdzenia (22) przez sprężyste mocowanie dla zapewnienia występowania dodatkowych użytecznych rezonansów fal nie-odkształcających na niskich częstotliwościach.

89. Urządzenie według zastrz. 88, znamienne tym, że przetwornik (9) zaopatrzony jest przynajmniej w przemieszczalną część współpracującą z falą odkształcającą, mechanicznie sprzężoną z akustycznym członem (2), głównie rezystywnie.

90. Urządzenie według zastrz. 89, znamienne tym, że przetwornik (9) jest typu piezoelektrycznego.

91. Urządzenie według zastrz. 89, znamienne tym, że przetwornik (9) jest typu elektromagnetycznego z cewką i magnesem.

92. Urządzenie według zastrz. 91, znamienne tym, że przetwornik elektromagnetyczny jest przetwornikiem z ruchomą cewką.

182 854

93. Urządzenie według zastrz. 92, znamienne tym, że przetwornik (9) jest zamocowany powierzchniowo do akustycznego członu (2).

94. Urządzenie według zastrz. 92, znamienne tym, że przetwornik (9) jest zaopatrzony w ruchomą część sprzężoną z falą odkształcającą, zainstalowaną we wnęce skierowanej w głąb grubości akustycznego członu (2).

95. Urządzenie według zastrz. 94, znamienne tym, że ruchoma część przetwornika sprzężona z falą odkształcającą zajmuje poniżej 0,1% powierzchni akustycznego członu (2).

96. Urządzenie według zastrz. 95, znamienne tym, że przemieszczalna część przetwornika (9) sprzężona z falą odkształcającą, ma masę 1 do 2 razy większą od części akustycznego członu (2) przykrytej lub usuniętej dla osadzenia tej części.

97. Urządzenie według zastrz. 96, znamienne tym, że przetwornik (9) w całości osadzony jest na akustycznym członie (2).

98. Urządzenie według zastrz. 97, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma prostokątny aktywny akustycznie obszar, a przetwornik (9) jest umieszczony w miejscu odpowiadającym 3/7 i/lub 4/9 i/lub 5/13 długości boków członu (2), wykorzystywanych jako współrzędne w odniesieniu do narożnika obszaru, lub akustycznego członu (2).

99. Urządzenie według zastrz. 97, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma aktywny akustycznie obszar o kształcie ściśle eliptycznym, przy czym przetwornik (9) jest umieszczony w położeniu odpowiadającym współrzędnym liczonym od środka obszaru bądź akustycznego członu (2) wynoszącym 0,43 10,20 jej półosi wielkiej i półosi małej, o względnym współczynniku wydłużenia 1:1, 182.

100. Urządzenie według zastrz. 97, znamienne tym, że akustyczny człon (2) ma aktywny akustycznie obszar o kształcie supereliptycznym, przy czym przetwornik (9) jest umieszczony wewnątrz zarysu krawędzi zewnętrznej tego obszaru lub akustycznego członu (2) w odległości około 15% od linii prowadzącej do jego środka.

101. Urządzenie akustyczne, do propagowania energii akustycznej, zawierające promieniującą powierzchnię pobudzaną do rezonansu, znamienne tym, ze zawiera akustyczny człon (2) usytuowany poprzecznie względem jego grubości i posiadający zdolność podtrzymywania powierzchniowych fal odkształceń w tym aktywnym akustycznie obszarze, przy czym akustyczny człon (2) zaopatrzony jest w przynajmniej jeden przetwornik (9) sprzężony bezpośrednio z nim w przynajmniej jednej lokacji, asymetrycznej względem konfiguracji geometrycznej akustycznego członu (2) i znajduje się w odległości przynajmniej około 10% do 15% wewnątrz obszaru wzdłuż linii węzłowej prowadzącej do jego środka, a ponadto wspomniana lokacja przetwornika (9) pokrywa się z występowaniem sprzężenia złożonej kombinacji składowych drgań od wielu modów rezonansowych naturalnych drgań fali odkształcającej akustycznego członu (2), przy czym geometryczna konfiguracja akustycznego członu (2), pozostaje w relacji do wszelkich różnic kierunkowych sztywności zginania w przypadku rozkładu składowej drgań od oddziaływania fali odkształcającej, przy jej naturalnych modach rezonansowych, korzystnego dla sprawności akustycznej urządzenia.

102. Urządzenie według zastrz. 101, znamienne tym, że lokacja przetwornika (9) jest odsunięta od wspomnianej linii, włącznie z liniami środkowymi i innymi osiami obszaru o przynajmniej 7%.

103. Urządzenie według zastrz. 102, znamienne tym, że jest zaopatrzone w mikrofon, przy czym zbiór przetworników (9) jest rozmieszczony w lokacjach, z których każda jest różna w odniesieniu do względnych wartości współrzędnych ich położeń w tym obszarze.

104. Urządzenie według zastrz. 101, znamienne tym, że ma postać głośnika płytowego (81), który zawiera akustyczny człon (2) z przetwornikiem (9) zamocowanym do tego członu jako wzbudnik wywołujący rezonans akustycznego członu (2) radiatora akustycznego dostarczającego akustyczną energię wyjściowąprzy rezonansie oraz przegrodę (6,8) otaczającą i podtrzymującą radiator.

105. Urządzenie według zastrz. 104, znamienne tym, że zawiera sprężyste zawieszenie (3,17) między radiatorem i przegrodą (6,8) dla podparcia radiatora w przegrodzie (6, 8).

182 854

106. Urządzenie według zastrz. 105, znamienne tym, że sprężyste zawieszenie (3,17) wykonane jest z materiału elastomerowego.

107. Urządzenie według zastrz. 104, znamienne tym, że przetwornik (9) w postaci wzbudnika wibracyjnego zainstalowany jest w całości i jako jedyny na radiatorze.

108. Urządzenie według zastrz. 105, znamienne tym, że przegroda (8) ukształtowana jest jako obudowa z otwartą wzmocnioną od tyłu przednią częścią skrzynkową (52) przystosowaną do zainstalowania na ścianie.

109. Urządzenie według zastrz. 108, znamienne tym, że przednia część skrzynkowa (52) dostosowana jest do zainstalowania współliniowo we wnęce (110) ściany.

110. Urządzenie według zastrz. 101, znamienne tym, że ma postać głośnika płytowego (81), który zawiera akustyczny człon (2) jako rezonansowy radiator akustyczny z obrzeżem, a do radiatora jest zamocowany przetwornik wywołujący rezonans części radiatora akustycznego dostarczającego wyjściową energię akustyczną oraz ramę (1) podtrzymującą radiator wokół obrzeża za pomocą sprężystego zawieszenia włączonego między ramę i obrzeże radiatora, przy czym przetwornik (9) włączony jest między radiator (2) i ramę (1), a dodatkowo przystosowany jest do membranowego poruszania radiatora.

111. Urządzenie według zastrz. 110, znamienne tym, że rama (1) ma część otaczającą radiator

112. Urządzenie według zastrz. 110 albo 111, znamienne tym, że sprężyste zawieszenie (3) wykonane jest z materiału elastomerowego.

113. Urządzenie według zastrz. 110, znamienne tym, że rama (1) ma stojak (23) z częścią(83) stykającą się z podłogą częściąw zasadzie pionową (84) odchodzącąw górę od części stykającej się z podłogą i zespół ramion (85) odchodzących od części pionowej, przy czym zewnętrzne końce ramion połączone są z częścią ramy (1) otaczającą radiator.

114. Urządzenie według zastrz. 113, znamienne tym, że radiator ma kształt prostokąta, a ramiona (85) sięgają w pobliże narożników radiatora.

115. Urządzenie według zastrz. 110, znamienne tym, że przetwornik (9) j est zainstalowany na lub przy części pionowej (84) ramy (1).

116. Urządzenie według zastrz. 115, znamienne tym, że przetwornik (9) zainstalowany jest na uchwycie (88) wystającym z części pionowej.

117. Urządzenie według zastrz. 110, znamienne tym, że jest zaopatrzone w symetryczną parę przetworników (9).

118. Urządzenie według zastrz. 114, znamienne tym, że radiator zawiera lekki rdzeń (22) rozdzielający parę powłok (21) o dużym module Younga.

119. Urządzenie według zastrz. 110, znamienne tym, że głośnik (81) ma obudowę z akustycznym członem (2) w postaci akustycznego radiatora, elastyczne zawieszenie (71) mocujące radiator w obudowie i umożliwiające jego ruch membranowy względem niej, przy czym przetwornik zainstalowany jest w całości i jako jedyny na radiatorze dla powodowania ruchu wibracyjnego części aktywnej i jej rezonansu dla dostarczenia energii wyjściowej z radiatora, oraz środki (11) zmieniające ciśnienie powietrza w obudowie dla powodowania ruchu membranowego radiatora.

120. Urządzenie według zastrz. 119, znamienne tym, że środki (11) zmieniające ciśnienie powietrza są zaopatrzone w pompę pneumatyczną.

121. Urządzenie według zastrz. 120, znamienne tym, że pompa pneumatyczna zawiera obudową pomocniczą (185), pędnik membranowy (42) zainstalowany w tej obudowie pomocniczej i środki (90) sprzęgające wnętrza odpowiednich obudów tak, że fale powietrza wytwarzane ruchem pędnika membranowego przenoszone są do tej obudowy (8).

122. Urządzenie według zastrz. 121, znamienne tym, że zawiera akustyczne środki pochłaniające (51) usytuowane w obudowie (8) i/lub w obudowie pomocniczej

123. Urządzenie według zastrz. 101, znamienne tym, że przetwornik (9) ma postać bezwładnościowego przetwornika wibracyjnego i zawiera zespół cewki drgającej (13,18), z cewką (13) trwale zamocowaną do elementu rurowego (18), zespół magnesu (15) usytuowany koncentrycznie z zespołem cewki drgającej i element sprężysty (19,136) podtrzymujący zespół

182 854 magnesu w odniesieniu do ruchu osiowego względem cewki drgającej, przy czym element rurowy (18) jest trwale zamocowany do akustycznego członu (2).

124. Urządzenie według zastrz. 123, znamienne tym, że element rurowy (18) jest trwale połączony bezpośrednio z członem (2) za pomocą kleju (16, 20).

125. Urządzenie według zastrz. 123, znamienne tym, że element sprężysty (19, 136) składa się z przeciwległych elementów elastomerowych rozmieszczonych po przeciwległych stronach zespołu magnesu.

126. Urządzenie według zastrz. 124, znamienne tym, że jest zaopatrzone w pokrywy (59,119) zamykające osiowe końce elementu rurowego (18), przy czym pokrywy te są zaopatrzone w umieszczone na nich elementy sprężyste.

127. Urządzenie według zastrz. 123, znamienne tym, że cewka (13) jest zamocowana na wewnętrznej powierzchni elementu rurowego (18).

128. Urządzenie według zastrz. 123, znamienne tym, że zespół cewki drgającej (13,18) jest umieszczony w odpowiednio ukształtowanej wnęce (120) radiatora.

129. Urządzenie według zastrz. 126, znamienne tym, że pokrywy (59) są zaopatrzone w elementy sprężyste (136).

130. Urządzenie według zastrz. 129, znamienne tym, że każda pokrywa (59) zawiera pierścieniowy podatny resor (136).

131. Urządzenie według zastrz. 130, znamienne tym, że na pokrywach (59) są rozmieszczone ekrany magnetyczne (121).

132. Urządzenie według zastrz. 123, znamienne tym, że zespół cewki drgającej (13,18) jest dostosowany konstrukcyjnie do sztywnego przymocowania do powierzchni radiatora.

133. Urządzenie według zastrz. 123, znamienne tym, że zespół magnesu (15) ma przeciwległe dyskowe nabiegunniki (14), przy czym obrzeże jednego z nich znajduje się wewnątrz i w sąsiedztwie zespołu cewki drgającej (13,18), a obrzeże drugiego nabiegunnika ma kołnierz (162) umieszczony blisko i wokół zespołu cewki drgającej (13,18).

134. Urządzenie według zastrz. 133, znamienne tym, że między jednym z nabiegunmków a powierzchnią radiatora jest zamknięty z obu stron przekładkowy element sprężysty (17).

135. Urządzenie według zastrz. 123, znamienne tym, że zespół magnesu (15) zawiera przeciwległe pary magnesów (15) zamykające przekładkowe nabiegunnik (14).

136. Urządzenie według zastrz. 135, znamienne tym, że jest zaopatrzone w komplementarne zespoły magnesów i zespoły cewek drgających po przeciwnych stronach radiatora wraz z elementami łączącymi (93) wzajemnie te zespoły magnesów dla ich pracy przeciwsobnej.

137 Urządzenie według zastrz. 101, znamienne tym, że przetwornik ma postać bezwładnościowego przetwornika wibracyjnego, który zawiera płytkowy piezoelektryczny zginacz (27) i środki dostosowane do zamocowania piezoelektrycznego zginacza na akustycznym członie (2) stanowiącym element pobudzany do wibracji, przy czym konstrukcja jest taka, że znaczna część piezoelektrycznego zginacza (27) znajduje się w określonej odległości od akustycznego członu (2) z możliwością ich wzajemnego przemieszczania się.

138. Urządzenie według zastrz. 137, znamienne tym, że środki mocujące (93) zginacza są usytuowane centralnie względem tego płytkowego zginacza (27).

139. Urządzenie według zastrz. 137, znamienne tym, że zawiera masę (25) zamocowaną do obwodu zginacza.

140. Urządzenie według zastrz. 138, znamienne tym, że środki mocujące (93) sąutworzone przez lekki element sztywny.

141 Urządzenie według zastrz. 137, znamienne tym, że piezoelektryczny zginacz ma postać kryształu

142. Urządzenie według zastrz. 101, znamienne tym, że przetwornik (9) ma postać bezwładniościowego przetwornika wibracyjnego, nadającego ruch drgający jego powierzchni, przy czym przetwornik wibracyjny zawiera zespół cewki drgającej (13,18), z cewką sztywno zamocowaną do elementu rurowego (18), przy czym zespół cewki drgającej jest dostosowany do sztywnego zamocowania do powierzchni członu (2), a zespół magnesu (15) ma przeciwległe

182 854 dyskowe nabiegunniki (14), przy czym obrzeże jednego z nabiegunników znajduje się wewnątrz i w sąsiedztwie zespołu cewki drgającej, a obrzeże drugiego nabiegunnika wykonane jest z otaczającym kołnierzem (90) dostosowanym do umieszczenia blisko i wokół zespołu cewki drgającej, a ponadto zespół magnesu (15) jest dostosowany do zamocowania na środku dla pobudzania akustycznego członu (2).

143. Urządzenie według zastrz. 142, znamienne tym, że zespół magnesu (15) jest zamocowany na członie (2) przez środki mocujące (93).

144 Urządzenie według zastrz. 143, znamienne tym, że środki mocujące (93) mająpostać elementu ustalającego (91, 92) dostosowanego do zaczepienia we wnęce (29) członu (2).

145. Urządzenie według zastrz. 144, znamienne tym, że element ustalający (91, 92) zawiera odstępnik (127) odsuwający brzegi nabiegunników (14) od członu (2).

146. Urządzenie według zastrz. 142, znamienne tym, że zawiera komplementarne zespoły cewek drgających (13,18) i zespoły magnesów (15) zamocowane na przeciwległych powierzchniach akustycznego członu (2), oraz element (93) ustalający położenie środków zespołów magnesów (15) do pracy przeciwsobnej.

147. Urządzenie według zastrz. 145, znamienne tym, że element ustalający (91, 92) na przeciwległych końcach ma główki (95) wsparte na przyporządkowanych zespołach magnesów, przy czym element ustalający (91,92) zawiera dwie skręcane ze sobączęści gwintowane (94,92) i odstępnik (19) umieszczony w sąsiedztwie elementu ustalającego i zamknięcia przekładkowego między odpowiednimi zespołami magnesów i przeciwległymi powierzchniami akustycznego członu (2).

* « *