RU205770U1

RU205770U1 - SPEAKER

Info

Publication number: RU205770U1
Application number: RU2020142011U
Authority: RU
Inventors: Роман Валерьевич Быстреев; Александр Александрович Сальников
Original assignee: Роман Валерьевич Быстреев; Александр Александрович Сальников
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2021-08-11

Abstract

Полезная модель относится к акустическим колонкам, включающим корпус с замкнутым объёмом, в котором расположена по меньшей мере одна динамическая головка, имеющая магнитную составляющую. Согласно полезной модели, динамическая головка использована с рабочим диапазоном от 200 Гц до 5 кГц, которая установлена магнитной составляющей наружу относительно внутреннего объёма корпуса акустической колонки. Достигаемый технический результат - расширение диаграммы направленности излучения, обусловленной уменьшением осевой направленности излучения динамической головки, так как магнитная система начинает работать как рассеиватель (акустическая линза) звука. Это приводит к улучшению параметров звука в области полосы средних частот. 7 ил.The utility model relates to loudspeakers comprising a closed-volume enclosure in which at least one dynamic head having a magnetic component is located. According to the utility model, the dynamic head is used with an operating range from 200 Hz to 5 kHz, which is installed with the magnetic component outward relative to the internal volume of the speaker housing. The achieved technical result is the expansion of the radiation directivity pattern due to a decrease in the axial directivity of the dynamic head radiation, since the magnetic system begins to work as a scatterer (acoustic lens) of sound. This results in improved sound parameters in the mid-band region. 7 ill.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель.The technical field to which the utility model belongs.

Полезная модель относится к акустическим колонкам, включающим корпус с замкнутым объёмом, в котором расположена по меньшей мере одна динамическая головка, имеющая магнитную составляющую.The utility model relates to acoustic loudspeakers comprising a closed-volume housing in which at least one dynamic head having a magnetic component is located.

Уровень техники.State of the art.

Среди специалистов в области звукоусиления, известен тот факт, что лучшей, по своей импульсной характеристике, конструкцией корпуса акустической системы звукоусиления, является так называемый закрытый ящик. То есть корпус с замкнутым объёмом. Также известен факт того, что для лучшего охлаждения магнитной системы динамического излучателя звуковых частот, динамик устанавливается магнитной системой наружу, относительно внутреннего объёма корпуса. Однако этот способ установки динамического громкоговорителя используется только в акустических системах низкочастотного спектра. Так называемых, сабвуферах, играющих в диапазоне звуковых частот не выше 200 Герц.Among specialists in the field of sound reinforcement, the fact is known that the best, in terms of its impulse response, design of the housing of a sound reinforcement system is the so-called closed box. That is, a body with a closed volume. It is also known that for better cooling of the magnetic system of a dynamic sound frequency emitter, the speaker is installed by the magnetic system outward, relative to the internal volume of the case. However, this method of installing a dynamic speaker is only used in low frequency speaker systems. The so-called subwoofers playing in the audio frequency range not exceeding 200 Hertz.

Акустические колонки с раздельными динамическими головками все устроены так, что динамические головки установлены магнитной составляющей внутрь.Loudspeakers with separate drivers are all arranged so that the drivers are magnetically mounted inward.

Так, например, из уровня техники известен патент на изобретение № 2136121, опубл. 27.08.1999, в котором описана акустическая колонка, которая включает корпус с замкнутым объёмом, в котором расположена по меньшей мере одна динамическая головка, имеющая магнитную составляющую.So, for example, from the prior art patent for invention No. 2136121, publ. 08/27/1999, which describes an acoustic column, which includes a body with a closed volume, in which is located at least one dynamic head having a magnetic component.

Данный уровень техники является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взят за прототип к предлагаемой полезной модели.This level of technology is the closest in technical essence to the claimed utility model and is taken as a prototype to the proposed utility model.

Основные недостатки данного устройства:The main disadvantages of this device:

нагревание магнитной системы динамической головки;heating the magnetic system of the dynamic head;

недостаточно широкая диаграмма направленности излучения, insufficiently wide radiation pattern,

искажения в области полосы средних частот, слышные уху. distortion in the mid-frequency band audible to the ear.

По поводу последнего недостатка, действительно воспроизведение среднечастотной части спектра является самой сложной задачей, потому что, во-первых, человек лучше всего слышит именно средние частоты. Именно в этой области ухо наиболее чувствительно к временным искажениям (резонансам, послезвучанию), которые не поддаются "лечению" и ощущаются как гнусавость, носовой (французский) звук. Регуляторы тембра не помогут. Если убавить средние частоты, получим мало гнусавой середины, прибавить - много гнусавой середины. Но середина останется гнусавой. Во-вторых, на средние частоты приходится область частоты раздела. В этой области работают оба динамика акустической системы: как низкочастотный, так и высокочастотный. Это приводит к характерным искажениям характеристики направленности акустической системы.Regarding the last drawback, reproducing the mid-frequency part of the spectrum is really the most difficult task, because, firstly, a person hears the mid frequencies best of all. It is in this area that the ear is most sensitive to temporal distortions (resonances, persistence), which do not respond to "treatment" and are felt as nasal, nasal (French) sound. The tone controls won't help. If we subtract the mids, we get a little nasal mids, and add a lot of nasal mids. But the middle will remain nasal. Secondly, the middle frequencies have a crossover frequency region. In this area, both speakers of the speaker system work: both low-frequency and high-frequency. This leads to the characteristic distortion of the directional characteristics of the speaker system.

Таким образом, поставленная задача состоит в том, чтобы создать акустическую колонку, позволяющую улучшить параметры звука за счет расширения диаграммы направленности излучения, устранения искажений в области полосы средних частот. Thus, the task at hand is to create an acoustic column that allows improving sound parameters by expanding the radiation pattern and eliminating distortions in the mid-frequency band.

Раскрытие полезной модели.Disclosure of the utility model.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить акустическую колонку, включающую корпус с замкнутым объёмом, в котором расположена по меньшей мере одна динамическая головка, имеющая магнитную составляющую, позволяющий сгладить, по меньшей мере, один из указанных выше недостатков, а именно: возможность улучшения параметров звука в области полосы средних частот за счет расширения диаграммы направленности излучения, что и является поставленной технической задачей полезной модели.Based on this original observation, the present utility model mainly aims to propose an acoustic loudspeaker comprising a closed volume enclosure, in which at least one dynamic head is located, having a magnetic component, which makes it possible to smooth out at least one of the above disadvantages , namely: the possibility of improving the sound parameters in the region of the mid-frequency band by expanding the radiation pattern, which is the technical task of the utility model.

Для достижения этой цели динамическая головка использована с рабочим диапазоном от 200 Гц до 5 кГц, которая установлена магнитной составляющей наружу относительно внутреннего объёма корпуса акустической колонки.To achieve this goal, a dynamic head is used with an operating range from 200 Hz to 5 kHz, which is installed with a magnetic component outward relative to the inner volume of the speaker housing.

Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность обеспечить улучшение параметров звука в области полосы средних частот за счет расширения диаграммы направленности излучения, обусловленной уменьшением осевой направленности излучения динамической головки, так как магнитная система начинает работать как рассеиватель (акустическая линза) звука. Кроме того, достигается наилучшее охлаждение магнитной системы динамической головки, а также устранения искажений в области полосы средних частот. Thanks to such an advantageous characteristic, it becomes possible to improve the sound parameters in the mid-frequency band region due to the expansion of the radiation pattern due to the decrease in the axial directivity of the dynamic head radiation, since the magnetic system begins to work as a sound diffuser (acoustic lens). In addition, the best cooling of the magnetic system of the dynamic head is achieved, as well as elimination of distortion in the region of the mid-frequency band.

Наиболее явно проявляется эффект при использовании более узкой полосы частот - динамическая головка преимущественно используется с рабочим диапазоном от 500 Гц до 3 кГц. Данные граничные значения выбраны из тех соображений, что:The effect is most clearly manifested when using a narrower frequency band - the dynamic head is mainly used with an operating range from 500 Hz to 3 kHz. These boundary values are selected on the basis that:

менее 200 Гц - это область низких частот, не ставится задача там улучшать параметры;less than 200 Hz - this is the region of low frequencies, the task is not set there to improve the parameters;

более 5 кГц - область высоких частот, не ставится задача там улучшать параметры;more than 5 kHz - high frequency region, there is no task to improve the parameters there;

диапазоном от 500 Гц до 3 кГц - наиболее сложный для воспроизведения. Тут эффект выражается наиболее ярко. the range from 500 Hz to 3 kHz is the most difficult to reproduce. This is where the effect is most pronounced.

Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели. The set of essential features of the proposed utility model is unknown from the prior art for devices of a similar purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" is met for the utility model.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:Other distinctive features and advantages of the utility model clearly follow from the description given below by way of illustration and not being limiting, with references to the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 изображает внешний вид акустической колонки со снятым кожухом, согласно полезной модели,fig. 1 depicts the external view of a loudspeaker with the casing removed, according to the utility model,

фиг. 2 изображает внешний вид акустической колонки, согласно полезной модели,fig. 2 depicts the external appearance of a loudspeaker according to the utility model,

фиг. 3-6 изображают примеры замеров АЧХ и процентов гармоник, акустических систем ведущих мировых производителей в сравнении с предлагаемым устройством. (фиг. 3 - ARCS L-Acoustics, фиг. 4 - HiQ 12 L-Acoustics, фиг. 5 - Turbosound NUQ-15, фиг. 6 - JBL VRX),fig. 3-6 show examples of measurements of frequency response and percentage of harmonics, acoustic systems of the world's leading manufacturers in comparison with the proposed device. (Fig. 3 - ARCS L-Acoustics, Fig. 4 - HiQ 12 L-Acoustics, Fig. 5 - Turbosound NUQ-15, Fig. 6 - JBL VRX),

фиг. 7 изображает примеры замеров АЧХ, согласно полезной модели.fig. 7 shows examples of frequency response measurements according to the utility model.

Согласно фиг. 1 акустическая колонка включает корпус 1 с замкнутым объёмом, в котором расположена по меньшей мере одна динамическая головка 2, имеющая магнитную составляющую 3. Динамическая головка 2 использована с рабочим диапазоном от 200 Гц до 5 кГц, которая установлена магнитной составляющей 3 наружу относительно внутреннего объёма корпуса акустической колонки.As shown in FIG. 1 acoustic column includes a housing 1 with a closed volume, in which at least one dynamic head 2 is located, having a magnetic component 3. Dynamic head 2 is used with an operating range from 200 Hz to 5 kHz, which is installed with a magnetic component 3 outward relative to the inner volume of the housing acoustic column.

Осуществление полезной модели.Implementation of the utility model.

Акустическая колонка используется стандартным образом. The loudspeaker is used in a standard way.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Акустическая колонка может быть осуществлена специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включённого в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели и критерию «полнота раскрытия» для полезной модели.The loudspeaker can be carried out by a specialist in practice and, when implemented, ensures the implementation of the declared purpose. The possibility of implementation by a specialist in practice follows from the fact that for each feature included in the formula of a utility model based on the description, a material equivalent is known, which allows us to conclude that the criterion "industrial applicability" for the utility model and the criterion "completeness of disclosure" for the utility model ...

В соответствии с предложенной полезной моделью заявителем был изготовлен опытный образец акустической колонки. In accordance with the proposed utility model, the applicant has made a prototype of the acoustic column.

Опытная эксплуатация предлагаемой акустической колонки показала, что предлагаемое решение обеспечивает:Trial operation of the proposed acoustic column has shown that the proposed solution provides:

1. возможность использования конструкции корпуса акустической колонки типа закрытый ящик, что повышает отдачу акустической колонки в излучаемом звуковом диапазоне и позволяет получить наиболее качественную импульсную характеристику;1.the possibility of using the structure of the loudspeaker housing of the closed box type, which increases the output of the loudspeaker in the emitted sound range and allows to obtain the highest quality impulse response;

2. минимизацию термокомпрессии в магнитной системе, за счёт наилучшего охлаждения магнитной системы динамической головки, так как магнитная система не находится в ограниченном пространстве корпуса;2. minimization of thermal compression in the magnetic system, due to the best cooling of the magnetic system of the dynamic head, since the magnetic system is not located in the limited space of the case;

3. каркас диффузородержателя вместе с магнитной системой выполняет функцию акустической линзы, которая повышает нагрузку на диффузор и, соответственно, повышает КПД динамической головки;3. the frame of the diffuser holder together with the magnetic system performs the function of an acoustic lens, which increases the load on the diffuser and, accordingly, increases the efficiency of the dynamic head;

4. одновременно уменьшается осевая концентрация излучения, звуковая энергия направляется в стороны и тем самым происходит выравнивание звукового давления по ширине; 4. at the same time, the axial concentration of radiation decreases, the sound energy is directed to the sides, and thus the sound pressure is equalized across the width;

5. за счёт изоляции частот, излучаемых защитным колпачком, который защищает от пыли звуковую катушку, амплитудно-частотная характеристика динамической головкой на своей акустической оси становится, практически, такой же, как и под углом 45 градусов. Соответственно, повышается равномерность излучения звука;5. Due to the isolation of frequencies emitted by a protective cap that protects the voice coil from dust, the frequency response of the dynamic head on its acoustic axis becomes practically the same as at an angle of 45 degrees. Accordingly, the uniformity of sound emission is increased;

6. при выборе динамических головок с определёнными параметрами, появляется возможность не использовать обрезные фильтры для ограничения верхней границы излучаемых частот, которые в свою очередь, тоже вносят фазовые искажения в излучаемый сигнал.6. when choosing dynamic heads with certain parameters, it becomes possible not to use cut-off filters to limit the upper limit of the radiated frequencies, which in turn also introduce phase distortions into the radiated signal.

Всё указанное проверено на практике и подтверждено неоднократными прослушиваниями и измерениями с помощью программно-аппаратных средств.All of the above has been tested in practice and confirmed by repeated listening and measurements using software and hardware.

Таким образом, за счет того, что динамическая головка использована с рабочим диапазоном от 200 Гц до 5 кГц, которая установлена магнитной составляющей наружу относительно внутреннего объёма корпуса акустической колонки и достигается технический результат, а именно: улучшение параметров звука за счет расширения диаграммы направленности излучения, обусловленной уменьшением осевой направленности излучения динамической головки, так как магнитная система начинает работать как рассеиватель (акустическая линза) звука. Кроме того, достигается наилучшее охлаждение магнитной системы динамической головки. И решается проблема искажений в области полосы средних частот, которые слышны уху.Thus, due to the fact that the dynamic head is used with an operating range from 200 Hz to 5 kHz, which is installed with the magnetic component outward relative to the internal volume of the speaker housing, and a technical result is achieved, namely: improvement of sound parameters by expanding the radiation pattern, caused by a decrease in the axial directivity of the dynamic head radiation, since the magnetic system begins to work as a diffuser (acoustic lens) of sound. In addition, the best cooling of the magnetic system of the dynamic head is achieved. And the problem of distortion in the region of the mid-frequency band, which is audible to the ear, is solved.

Claims

An acoustic column, including a closed volume housing, in which at least one dynamic head is located, having a magnetic component, characterized in that the dynamic head is used with an operating range from 200 Hz to 5 kHz, which is installed with the magnetic component outward relative to the internal volume of the acoustic cabinet columns.