RU215744U1 - Громкоговоритель электростатический пылезащищенный - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области акустических систем, в частности к громкоговорителям, осуществляющим преобразование электрического сигнала в звуковой, и предназначена для использования в акустических системах воспроизведения звука для бытовых и профессиональных целей. Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в снижении искажений звукового сигнала при его преобразовании из электрической формы в звуковое колебание воздушной среды. Технический результат достигается в громкоговорителе электростатическом пылезащищенном, содержащем две диафрагмы, закрепленные с двух сторон относительно статора, имеющего решетку, каждая диафрагма закреплена с зазором относительно решетки статора, диафрагмы подключены к источнику напряжения с обеспечением поляризации статора электростатическим полем диафрагм, в соединение диафрагмы со статором установлен фильтрующий элемент, соединяющий внутренний замкнутый объем между диафрагмами с атмосферой. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к области акустических систем, в частности к громкоговорителям, осуществляющим преобразование электрического сигнала в звуковой, и предназначена для использования в акустических системах воспроизведения звука для бытовых и профессиональных целей.

Известен аналог - громкоговоритель электростатический - US 1082248, 13.08.1912, содержащий диафрагму, зажатую между двумя электропроводящими решетками, выполняющими роль статора, с обеспечением воздушного зазора между диафрагмой и статором, причем решетки статора и диафрагма подключены к источнику напряжения с обеспечением поляризации диафрагмы электростатическим полем статора.

Недостатком аналога является наличие искажений создаваемого устройством звука. Искажения возникают из-за того, что заряженная диафрагма притягивает и накапливает на своей поверхности пыль. В результате возникают утечки заряда, возникают посторонние высокочастотные призвуки.

Известен аналог - громкоговоритель электростатический - источник в сети Интернет https://doctorhead.ru/product/stax_srx9000/, содержащий диафрагму, зажатую между двумя электропроводящими решетками, выполняющими роль статора, с обеспечением воздушного зазора между диафрагмой и статором, причем решетки статора и диафрагма подключены к источнику напряжения с обеспечением поляризации диафрагмы электростатическим полем статора, отличающийся тем, что снаружи решеток установлены защитные диафрагмы, исключающие попадание пыли и влаги в объем между решетками, в котором расположена рабочая диафрагма.

Недостатком аналога является наличие искажений создаваемого устройством звука. Искажения возникают по трем причинам. Во-первых, при колебаниях диафрагмы между ней и всегда лишь частично прозрачными для звуковой волны решетками статора возникает избыточное давление, которое уменьшает амплитуду перемещения диафрагмы, изменяя тем самым характер звуковых колебаний, что является источником искажений. Во-вторых, импульс колебания рабочей диафрагмы при наличии защитных диафрагм через колебание воздуха передается решеткам статора, которые связаны с защитными диафрагмами. В результате статоры тоже совершают небольшие колебания в противофазе с колебаниями диафрагмы, что является источником искажений. В-третьих, при прохождении через отверстия решеток статора звуковая волна превращается из плоской во множество сферических, а достигнув защитной диафрагмы, снова превращается в плоскую волну. Указанные преобразования происходят с неизбежными потерями, что является источником искажений.

Известен аналог - громкоговоритель электростатический – US 4246448, 20.01.1981, принятый в качестве прототипа, содержащий две диафрагмы, закрепленные с двух сторон относительно решетки, выполняющей роль статора, с зазорами от него, статор и диафрагмы подключены к источнику напряжения с обеспечением поляризации статора электростатическим полем диафрагм.

Недостатком прототипа является наличие искажений создаваемого устройством звука. Искажения возникают из-за того, что заряженная решетка притягивает и накапливает на своей поверхности пыль. В результате возникают утечки заряда, возникают посторонние высокочастотные призвуки.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в снижении искажений звукового сигнала при его преобразовании из электрической формы в звуковое колебание воздушной среды.

Технический результат достигается в громкоговорителе электростатическом пылезащищенном, содержащем две диафрагмы, закрепленные с двух сторон относительно статора, имеющего решетку, каждая диафрагма закреплена с зазором относительно решетки статора, диафрагмы подключены к источнику напряжения с обеспечением поляризации статора электростатическим полем диафрагм, в соединение диафрагмы со статором установлен фильтрующий элемент, соединяющий внутренний замкнутый объем между диафрагмами с атмосферой.

На фиг. 1 изображено поперечное сечение громкоговорителя электростатического пылезащищенного.

На фиг. 2 изображена взрыв-схема громкоговорителя электростатического пылезащищенного.

Громкоговоритель электростатический пылезащищенный содержит две диафрагмы 1, 2, как показано на фиг. 1, закрепленные с двух сторон относительно решетки 3, выполняющей роль статора, с зазорами а от него, статор 3 и диафрагмы 1, 2 подключены к источнику напряжения с обеспечением поляризации статора 3 электростатическим полем диафрагм 1, 2, в соединение диафрагмы 1 (2) со статором 3 установлен фильтрующий элемент 4, являющийся единственным путем попадания воздуха во внутренний объем между диафрагмами 1 и 2 из атмосферы.

Рассмотрим пример конкретной реализации громкоговорителя электростатического пылезащищенного. Громкоговоритель является динамиком наушников и размещен в пластиковом корпусе. Диафрагма 1 и 2 изготовлена из пластиковой полиэтилентерефталатовой пленки, покрытой проводящим материалом - графитом, и закреплена клеем на рамке 5, выполненной из стали, как показано на фиг. 1, 2. Рамка 5 имеет выступ 6, к которому пайкой присоединен провод (на фиг. не показан) подачи электропитания на диафрагму. Решетка 3 статора выполнена из металла и имеет выступ 7, к которому пайкой присоединен провод подачи электропитания. В решетке 3 статора имеется открытый с наружной стороны паз 8, в который установлен фильтрующий элемент 4. Фильтрующий элемент 4 изготовлен из пенополиуретановой губки. Фильтрующий элемент 4 может быть установлен в рамку 5 диафрагмы или зажат между диафрагмой и статором 3 с обеспечением герметизации остальных мест сопряжения диафрагмы и статора. Статор 3 имеет отверстия 9 для прохода воздуха при колебании диафрагм 1 и 2. Отверстия 9 образуют решетку статора. Воздушный зазор а обеспечивается за счет того, что между диафрагмой 1 (2) и решеткой 3 установлено изолирующее кольцо 10. Зазор также может быть обеспечен расположением рамки 5 со стороны решетки 3 и соединения их на герметик, обеспечивающий электроизоляцию. Весь пакет диафрагма - изолирующее кольцо - решетка - изолирующее кольцо - диафрагма собран с обеспечением герметичности при сопряжении деталей благодаря отсутствию зазора между ними и установке деталей на герметике. Возможна установка деталей через уплотняющие прокладки и стягивание пакета винтами или деталями корпуса громкоговорителя или наушников, который на фигурах не показан. Этим обеспечивается замкнутый объем 11 между диафрагмами 1 и 2, доступ воздуха в который обеспечивается только через фильтрующий элемент 4.

Рассмотрим пример работы громкоговорителя электростатического пылезащищенного. В процессе работы звуковой сигнал подается в виде переменного напряжения на диафрагмы 1 и 2. В результате между диафрагмами возникает электростатическое поле, пропорциональное звуковому сигналу, создающее заряд на решетке статора 3. Возникающие между зарядами на статоре и диафрагмах кулоновские силы заставляют диафрагмы 1, 2 колебаться в соответствии с подаваемым звуковым сигналам. При этом устройство не содержит недостатков, присущих аналогам и прототипу.

Элемент, который имеет постоянный заряд, притягивает пылинки, которые получили противоположный заряд. В первых двух аналогах таким элементом является диафрагма. В предлагаемой полезной модели элементом, который потенциально может притягивать пыль, является статор 3. Элементы, на которые подается переменный заряд - диафрагмы 1,2- пыль не накапливают, так как пылинки за один цикл смены заряда притягиваются и отталкиваются в соответствии со сменой знака заряда. Статор 3 с постоянным зарядом расположен между двух диафрагм 1, 2 в герметичном внутреннем объеме 11. При колебании диафрагм 1, 2 воздух внутрь этого объема к постоянно заряженному статору 3 попадает через фильтрующий элемент 4, на котором задерживается пыль. Воздушный поток 12, проходящий через фильтрующий элемент 4 показан на фиг. 1. Благодаря наличию фильтрующего элемента 4 отсутствует необходимость применения защитных диафрагм, как во втором аналоге, которые вносят искажения в звук. Отсутствие пыли во внутреннем объеме 11 между диафрагмами 1 и 2 исключает искажение звука, обусловленное прилипанием пыли к статору 3 и возникновением утечек заряда, а также появлением посторонних высокочастотных призвуков.

Во время работы устройства две активные диафрагмы 1, 2 проталкивают воздух через одну решетку статора 3 так, что, когда одна диафрагма 1 работает на проталкивание, вторая 2 работает на втягивание и наоборот. В аналогах одна диафрагма совершает работу по проталкиванию воздуха через отверстия двух решеток статоров. Поэтому по сравнению с аналогами в полезной модели меньше инерционность - два активных элемента перемещают один объем воздуха, в то время как в аналогах два объема воздуха перемещает один активный элемент. Благодаря этому в полезной модели исключены искажения звука, связанные с описанным фактором инерционности.

В предложенной полезной модели между активной излучающей звук диафрагмой и ухом нет никаких препятствий, которые создают акустическую тень и дополнительные преобразования волнового фронта, в отличие от аналогов. Преобразование только одно - оно находится между диафрагмами и в излучении звука это преобразование не участвует, что также снижает искажения звука.

Claims (1)

1. Громкоговоритель электростатический пылезащищенный, содержащий две диафрагмы, закрепленные с двух сторон относительно статора, имеющего решетку, каждая диафрагма закреплена с зазором относительно решетки статора, диафрагмы подключены к источнику напряжения с обеспечением поляризации статора электростатическим полем диафрагм, отличающийся тем, что в соединение диафрагмы со статором установлен фильтрующий элемент, соединяющий внутренний замкнутый объём между диафрагмами с атмосферой.

Images