RU2102838C1

RU2102838C1 - Small-size loudspeaker

Info

Publication number: RU2102838C1
Application number: RU92011126A
Authority: RU
Inventors: А.С. Гайдаров; А.Г. Рудов
Original assignee: Гайдаров Александр Сергеевич
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1998-01-20

Abstract

FIELD: hi-fi acoustic equipment. SUBSTANCE: device has housing in which active emitter and passive emitter are located. Active emitter is designed as run-out low-frequency head. Passive emitter is designed as diaphragm which is connected to housing by means of cup. Housing has chamber which is transformed into flow-generating flat channel which output hole is adjacent to inner edge of run-out. Angle between their axes is in range of 60-120 degrees. Passive emitter is located inside transition chamber. Effective area of its diaphragm is in range of 0.5-1.5 with respect to effective area of run-out of low- frequency head. EFFECT: increased functional capabilities. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электроакустике, в частности к малогабаритным громкоговорителям для бытовой звукопроизводящей аппаратуры. The invention relates to electroacoustics, in particular to small-sized loudspeakers for household sound-producing equipment.

Конструирование малогабаритных громкоговорителей связано с рядом трудностей обеспечения приемлемого компромисса между эффективностью преобразования (КПД) и низкочастотной границей воспроизводимых частот. Открытый ящик акустического оформления не воспроизводит низких частот из-за акустического короткого замыкания излучений фронтальной и тыльной сторон диффузора. Закрытый ящик резко повышает нижнюю частоту диапазона головки за счет упругости замкнутого корпусом воздуха и поэтому тоже не воспроизводит низких частот. The design of small speakers is associated with a number of difficulties in ensuring an acceptable compromise between conversion efficiency (Efficiency) and the low-frequency boundary of the reproduced frequencies. An open box of acoustic design does not reproduce low frequencies due to an acoustic short circuit of the radiation of the front and rear sides of the diffuser. A closed box sharply increases the lower frequency of the head range due to the elasticity of the air enclosed by the housing and therefore also does not reproduce low frequencies.

Наиболее близкой к заявленному устройству является акустическая система [1] содержащая корпус с размещенными в нем активным излучателем в виде диффузорной низкочастотной головки и пассивным излучателем в виде мембраны, прикрепленной к корпусу посредством манжеты. Closest to the claimed device is an acoustic system [1] comprising a housing with an active emitter placed therein in the form of a diffuser low-frequency head and a passive emitter in the form of a membrane attached to the housing by means of a cuff.

Недостатком этой системы является недостаточно эффективное излучение на низких частот. The disadvantage of this system is the insufficiently efficient radiation at low frequencies.

Целью настоящего изобретения является создание малогабаритного громкоговорителя-фазоинвертора с расширенным рабочим диапазоном на НЧ. The aim of the present invention is to provide a small-sized loudspeaker-phase inverter with an extended operating range for the bass.

Указанная цель достигается тем, что известный громкоговоритель дополнительно снабжен камерой, переходящей в потокообразующий плоский тоннель. Эффективная площадь мембраны пассивного излучателя, который размещен внутри переходной камеры, должна составлять 0,5 1,5 от эффективной площади диффузора низкочастотной головки. При меньшей площади возрастает амплитудная нелинейность, а при большей возникают трудности с размещением. Камера служит для концентрации излучения пассивного излучателя фазоинвертора и трансформации его посредством тоннеля в плоский колебательный поток воздуха, пересекающий под углом, близким к прямому (90±30^o), синфазный с ним на частоте настройки фазоинвертора поток, излучаемый лицевой стороной диффузора низкочастотной головки.This goal is achieved by the fact that the known loudspeaker is additionally equipped with a camera turning into a stream-forming flat tunnel. The effective area of the membrane of the passive emitter, which is located inside the transition chamber, should be 0.5 to 1.5 of the effective area of the low-frequency head diffuser. With a smaller area, the amplitude non-linearity increases, and with a larger area, difficulties with placement arise. The camera serves to concentrate the radiation of a passive radiator of a phase inverter and transform it through a tunnel into a flat oscillatory air flow crossing at an angle close to a straight line (90 ± 30 ^° ), in phase with it at the tuning frequency of the phase inverter, radiated from the front of the low-frequency head diffuser.

Результатом этого взаимодействия является снижение векторной скоростной адиабатической составляющей излучения за счет скалярной изотермической компоненты, представляющей уже не скоростной напор, а звуковое давление. Для обеспечения более полного взаимодействия потоков излучающие отверстия примыкают друг к другу, а соотношение ширины тоннеля к диаметру диффузора составляет 0,5 1,5. The result of this interaction is a decrease in the vector velocity adiabatic component of the radiation due to the scalar isothermal component, which is no longer a pressure head, but sound pressure. To ensure a more complete interaction of the flows, the radiating holes are adjacent to each other, and the ratio of the width of the tunnel to the diameter of the diffuser is 0.5 1.5.

Для максимального использования внутреннего объема громкоговорителя используется клиновидная форма переходной камеры, широкой частью переходящая в тоннель. Во избежание дребезжания и призвуков, обусловленных касаниями и ударами мембраны пассивного излучателя о неподвижные элементы и динамической неустойчивостью ее колебаний при клиновидной форме переходной камеры, манжета на которой подвешена, мембрана пассивного излучателя имеет переменную жесткость, убывающую в сторону тоннеля. Таким образом обеспечивается маятниковый характер колебаний мембраны, исключающий дребезжание и призвуки. To maximize the use of the internal volume of the loudspeaker, a wedge-shaped form of the transition chamber is used, which in large part passes into the tunnel. In order to avoid rattling and overtones caused by touches and impacts of the passive radiator membrane against stationary elements and the dynamic instability of its vibrations when the transition chamber is wedge-shaped, the cuff of which is suspended, the passive radiator membrane has a variable stiffness decreasing towards the tunnel. This ensures the pendulum nature of the membrane vibrations, eliminating rattling and sounds.

На чертеже в качестве примера исполнения показано поперечное сечение малогабаритного громкоговорителя с пассивным излучателем под верхней крышкой корпуса. The drawing, as an example of execution, shows a cross section of a small-sized loudspeaker with a passive emitter under the upper housing cover.

Низкочастотная головка 1 размещена на нижней части передней панели. Пассивный излучатель фазоинвертор 2 размещен под верхней крышкой корпуса и имеет манжету, жесткость которой уменьшается в сторону тоннеля. Клиновидный зазор между верхней крышкой и мембраной образует переходную камеру 3, примыкающую широкой частью к потокообразующему тоннелю 4, ось выхода с которого ортогональна оси НЧ головки. The low-frequency head 1 is located on the bottom of the front panel. The passive radiator phase inverter 2 is located under the upper housing cover and has a cuff, the rigidity of which decreases towards the tunnel. The wedge-shaped gap between the top cover and the membrane forms a transition chamber 3, which adjoins a wide part to the stream-forming tunnel 4, the axis of the exit from which is orthogonal to the axis of the woofer.

Устройство работает следующим образом: при подаче звукового сигнала на головку ее мембрана колеблется, вызывая пульсации давления внутри корпуса. Эти пульсации возбуждают собственные колебания мембраны пассивного излучателя, которая под действием переменной жесткости манжеты совершает маятниковые колебания, амплитуда которых линейно возрастает к краю мембраны, ближнему к тоннелю. Колебания давления воздуха в переходной камере с помощью тоннеля трансформируются в колебательный поток, ортогональный потоку, возбуждаемому лицевой поверхностью диффузора головки. Взаимодействие потоков приводит к преобразованию их векторной составляющей в скалярную, что придает низкочастотному звуку достоверность, мягкую упругость и глубину, обеспечивает расширение динамического диапазона на 6 8 дБ. The device operates as follows: when a sound signal is applied to the head, its membrane oscillates, causing pressure pulsations inside the housing. These pulsations excite intrinsic vibrations of the membrane of the passive emitter, which, under the action of the variable stiffness of the cuff, performs pendulum oscillations whose amplitude increases linearly to the edge of the membrane closest to the tunnel. The air pressure fluctuations in the transition chamber with the help of the tunnel are transformed into an oscillatory flow orthogonal to the flow excited by the front surface of the head diffuser. The interaction of the streams leads to the transformation of their vector component into a scalar component, which gives reliability, soft elasticity and depth to the low-frequency sound, and provides an extension of the dynamic range by 6–8 dB.

Применение изобретения позволяет создать малогабаритный высококачественные громкоговорители для компактных миникомплексов кабинетного назначения, малогабаритных мобильных режиссерских трактов, высококачественного озвучивания салонов автомобилей и т.д. т.е. везде, где требуется компактность и одновременно с нею предъявляются повышенные требования к качеству звучания. The application of the invention allows to create small-sized high-quality loudspeakers for compact cabinet mini-complexes, small-sized mobile directorial paths, high-quality sounding of car interiors, etc. those. wherever compactness is required and at the same time increased demands are made on sound quality.

Claims

1. A small-sized loudspeaker comprising a housing with an active emitter placed in it in the form of a low-frequency diffuser head and a passive emitter in the form of a membrane attached to the housing by means of a cuff, characterized in that the housing is equipped with a camera that passes into a stream-forming flat tunnel, the outlet of which is internal adjacent to the edge of the low-frequency head diffuser, the angle between their axes is 90 ± 30 ^o , and the ratio of the tunnel width to the diameter of the low-frequency head diffuser is 0.5 1.5, p In fact, the passive emitter is located inside the transition chamber, and the effective area of its membrane is 0.5 1.5 of the effective area of the low-frequency head diffuser.

2. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the transition chamber has a wedge-shaped shape, its wide part is paired with a flat tunnel, and the cuff is made with variable stiffness, decreasing towards the tunnel.