RU2427100C2 - Flat loudspeaker and method of setting up oscillation mode of oscillatory system - Google Patents
Flat loudspeaker and method of setting up oscillation mode of oscillatory system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427100C2 RU2427100C2 RU2009131706/28A RU2009131706A RU2427100C2 RU 2427100 C2 RU2427100 C2 RU 2427100C2 RU 2009131706/28 A RU2009131706/28 A RU 2009131706/28A RU 2009131706 A RU2009131706 A RU 2009131706A RU 2427100 C2 RU2427100 C2 RU 2427100C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elements
- flat
- flat element
- mass
- oscillating body
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
- H04R7/04—Plane diaphragms
- H04R7/045—Plane diaphragms using the distributed mode principle, i.e. whereby the acoustic radiation is emanated from uniformly distributed free bending wave vibration induced in a stiff panel and not from pistonic motion
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к плоскому громкоговорителю с колебательной системой, включающей в себя имеющее возможность колебаний колебательное тело, и к способу для установки режима колебаний колебательной системы. С колебательным телом плоского громкоговорителя связан, по меньшей мере, один возбудитель колебаний. Этот возбудитель колебаний, например колебательная катушка, посредством акустического сигнала приводится в колебания и возбуждает колебательное тело посредством этих колебаний. Под колебательным телом далее понимается по существу плоскостное, самонесущее, легкое и жесткое на изгиб тело, которое может возбуждаться для создания колебаний и изготавливается, в частности, из стекла, дерева или пластика.The invention relates to a flat loudspeaker with an oscillatory system, including an oscillatory body having the ability to oscillate, and to a method for setting the oscillation mode of an oscillatory system. At least one vibration pathogen is associated with the oscillatory body of the flat loudspeaker. This vibration pathogen, for example an oscillating coil, is driven into the vibrations by means of an acoustic signal and excites the oscillating body by means of these vibrations. The oscillating body is further understood as a substantially planar, self-supporting, light and bending rigid body that can be excited to create vibrations and is made, in particular, of glass, wood or plastic.
Из DE 484872 известно устройство для акустической витринной рекламы. При этом колебательная катушка, выполненная как возбудитель колебаний, жестко связана с витринным стеклом, выполненным как колебательное тело. Посредством блока управления колебательная катушка возбуждается для генерации колебаний, которые передаются на витринное стекло. При этом витринное стекло излучает прослушиваемый спектр звучания.A device for acoustic display advertising is known from DE 484872. In this case, the oscillating coil, made as a causative agent of vibrations, is rigidly connected with the display glass, made as an oscillating body. By means of a control unit, the oscillating coil is excited to generate oscillations that are transmitted to the display window. At the same time, the glass window emits an audible range of sound.
Из DE 10219641 А1 известна комбинация из индикатора и громкоговорителя, в которой выполненный плоскостным индикатор приводится в колебания по типу плоского громкоговорителя. Эта комбинация может выполняться как сенсорный экран или как чувствительный к прикосновению индикатор, при этом посредством, по меньшей мере, одного исполнительного элемента или сенсора регистрируются касания к индикатору.From DE 10219641 A1, a combination of an indicator and a loudspeaker is known, in which a planar indicator is driven into oscillations by the type of a flat loudspeaker. This combination can be performed as a touch screen or as a touch sensitive indicator, with the touch of the indicator being recorded by means of at least one actuating element or sensor.
Посредством одного или более возбудителей колебаний можно также привести в колебания изготовленное из другого материала колебательное тело и, тем самым, обеспечить излучение спектра звучания. Так, можно, например, возбудить изготовленные из дерева или пластика пластинчатые колебательные элементы для генерации колебаний. Подобное акустическое устройство воспроизведения также называется плоским динамиком. Один или более таких плоских динамиков можно, например, встроить в оснащение помещения в качестве обшивки стен или потолка. Таким образом реализуется акустическое устройство воспроизведения с малыми габаритами.By means of one or more causative agents of vibrations, an oscillating body made of another material can also be brought into vibrations and, thereby, the sound spectrum can be emitted. So, for example, it is possible to excite plate-shaped oscillatory elements made of wood or plastic to generate oscillations. A similar acoustic playback device is also called a flat speaker. One or more of these flat speakers can, for example, be integrated into a room equipment as wall or ceiling sheathing. Thus, an acoustic playback device with small dimensions is realized.
К недостаткам подобных плоских акустических систем следует отнести их нелинейные акустические свойства. Это приводит к тому, что, в частности, очень высокие и очень низкие частоты не воспроизводятся или воспроизводятся в недостаточной степени.The disadvantages of such flat acoustic systems include their nonlinear acoustic properties. This leads to the fact that, in particular, very high and very low frequencies are not reproduced or not reproduced sufficiently.
Кроме того, недостатком является то, что режим колебаний колебательного тела плоского громкоговорителя очень сильно зависит от его свойств материала. Так, сравнительно жесткое и тонкое колебательное тело с низкой удельной плотностью хорошо воспроизводит, в частности, тона высокой частоты. Напротив, сравнительно толстое колебательное тело со сравнительно низкой жесткостью и высокой удельной плотностью хорошо воспроизводит, в частности, тона низкой частоты. Сюда же относятся специфические свойства материала колебательного тела, которые также оказывают влияние на воспроизводимый колебательным телом спектр звучания. Кроме того, в частности, для воспроизведения тонов низких частот необходима высокая энергия возбуждения, чтобы реализовать приемлемую громкость. В противоположность этому, воспроизведение однородного спектра звучания посредством обычных многоканальных громкоговорителей может быть реализовано значительно более просто. В подобных многоканальных громкоговорителях обычно находят применение множество полусферических (чашеобразных) громкоговорителей. Каждый из этих чашеобразных громкоговорителей имеет конусовидную колеблющуюся мембрану, которая смонтирована в корпусе громкоговорителя постоянным образом, и ее колебательное поведение известно. Напротив, колебательное поведение плоского громкоговорителя и, тем самым, его спектр звучания сильно варьируются в зависимости от ситуации встраивания.In addition, the disadvantage is that the mode of oscillation of the oscillatory body of a flat loudspeaker is very dependent on its material properties. Thus, a relatively rigid and thin oscillatory body with a low specific gravity reproduces, in particular, high-frequency tones. On the contrary, a relatively thick oscillatory body with relatively low stiffness and high specific gravity reproduces well, in particular, low-frequency tones. This also includes the specific properties of the material of the vibrational body, which also affect the sound spectrum reproduced by the vibrational body. In addition, in particular, in order to reproduce low-frequency tones, a high excitation energy is required in order to realize an acceptable volume. In contrast, reproducing a uniform sound spectrum through conventional multi-channel speakers can be realized much more simply. In such multichannel loudspeakers, many hemispherical (cup-shaped) loudspeakers are usually used. Each of these cup-shaped loudspeakers has a cone-shaped oscillating membrane that is mounted in the loudspeaker body in a constant manner, and its oscillatory behavior is known. On the contrary, the oscillatory behavior of a flat speaker and, thus, its sound spectrum vary greatly depending on the situation of embedding.
К тому же следует обратить внимание на то, что органы слуха человека не одинаково чувствительны ко всем частотным диапазонам. Так, слуховое восприятие для особенно высоких и особенно низких частот сильно падает. Поэтому, в особенности в этих частотных диапазонах, должно осуществляться сильное усиление акустического сигнала, чтобы колебательную систему в этих частотных диапазонах возбуждать с усилением и чтобы вырабатывать спектр звучания, сбалансированный для человеческого уха.In addition, attention should be paid to the fact that the human hearing organs are not equally sensitive to all frequency ranges. So, auditory perception for especially high and especially low frequencies is greatly reduced. Therefore, especially in these frequency ranges, strong amplification of the acoustic signal must be carried out in order to excite the oscillation system in these frequency ranges with amplification and in order to produce a sound spectrum balanced for the human ear.
В DE 202004020473 U1 описано колебательное тело для плоского громкоговорителя, которое имеет, по меньшей мере, одну частичную область для введения дифференцированного акустического сигнала. Это достигается, в частности, посредством вариации толщины и/или материала колебательного тела. С каждой частичной областью колебательного тела с различными акустическими свойствами сопоставлены одна или более колебательных катушек в качестве возбудителей колебаний. Плоскому громкоговорителю, кроме того, сопоставлен блок управления, который управляет каждым возбудителем колебаний посредством сигнала частичной полосы разложенного на сигналы частичных полос сигнала полосы частот. Под сигналом частичной полосы понимается при этом акустический сигнал, который представляет только частичную область всего воспроизводимого диапазона частот. Тем самым каждая частичная область колебательного тела нагружается спектром колебаний, для воспроизведения которого оно выполнено оптимальным образом. Тем самым достигается улучшенное воспроизведение спектра звучания. Для подобного расщепления сигнала полосы частот на несколько сигналов частичных полос предусмотрен, в частности, частотный разветвитель, который находит применение в многоканальных громкоговорителях уже в течение десятилетий. Различие между обычным многоканальным громкоговорителем и описанным плоским громкоговорителем состоит только в том, что смешивание спектра звучания в многоканальном громкоговорителе осуществляется в воздухе, а в плоском громкоговорителе - в колебательном теле.DE 202004020473 U1 describes an oscillatory body for a flat speaker, which has at least one partial region for introducing a differentiated acoustic signal. This is achieved, in particular, by varying the thickness and / or material of the oscillating body. With each partial region of the oscillating body with different acoustic properties, one or more vibrational coils are associated as pathogens. A flat loudspeaker is furthermore associated with a control unit that controls each oscillator by means of a partial band signal decomposed into partial band signals of a frequency band signal. In this case, a partial-band signal is understood as an acoustic signal, which represents only a partial region of the entire reproduced frequency range. Thus, each partial region of the oscillatory body is loaded with an oscillation spectrum, for the reproduction of which it is optimally performed. Thereby, an improved reproduction of the sound spectrum is achieved. For such a splitting of a frequency band signal into several partial band signals, in particular, a frequency splitter is provided, which has been used in multi-channel speakers for decades. The difference between a conventional multichannel loudspeaker and the described flat loudspeaker is only that the mixing of the sound spectrum in a multichannel loudspeaker is carried out in air, and in a flat loudspeaker - in an oscillating body.
Из ЕР 1169884 В1 известен также плоский громкоговоритель, в котором нелинейности воспроизведения частотного спектра колебательного тела корректируются расчетным путем с помощью способа коррекции. При этом проводится так называемая инверсная коррекция частотной характеристики. Акустический сигнал для этого усиливается в частотных диапазонах, воспроизводимых иначе слишком тихо, и ослабляется в частотных диапазонах, воспроизводимых слишком громко. Это осуществляется, в частности, расчетным путем с помощью современной цифровой техники. Для этого в блоке управления вычисляется корректирующая функция с подлежащим воспроизведению акустическим сигналом. Таким способом можно генерировать акустический сигнал, оптимизированный согласно акустическим свойствам колебательного тела.A flat loudspeaker is also known from EP 1169884 B1, in which non-linearities in the reproduction of the frequency spectrum of an oscillating body are corrected by calculation using a correction method. In this case, the so-called inverse correction of the frequency response is carried out. The acoustic signal for this is amplified in the frequency ranges reproduced otherwise too quietly, and attenuated in the frequency ranges reproduced too loudly. This is carried out, in particular, by calculation using modern digital technology. For this, a correction function with the acoustic signal to be reproduced is calculated in the control unit. In this way, an acoustic signal optimized according to the acoustic properties of the oscillating body can be generated.
Однако блок управления для подстройки сигнала полосы частот является сравнительно дорогостоящим. Для пересчета аналогового сигнала полосы частот в цифровой сигнал необходим аналого-цифровой преобразователь. Затем цифровой сигнал посредством высокоразрешающего и поэтому дорогостоящего процессора сигналов настраивается и, наконец, с помощью цифроаналогового преобразователя вновь преобразуется в аналоговый сигнал полосы частот. При необходимости, аналоговый сигнал посредством частотного разветвителя разделяется для нагружения нескольких возбудителей колебаний.However, the control unit for adjusting the frequency band signal is relatively expensive. To convert an analog signal of a frequency band into a digital signal, an analog-to-digital converter is required. Then the digital signal is tuned by means of a high-resolution and therefore expensive signal processor, and finally, using the digital-to-analog converter, it is again converted into an analog signal of the frequency band. If necessary, the analog signal is split by means of a frequency splitter to load several vibration pathogens.
Из WO 03/098964 А2 известен преобразователь с плоским резонансным элементом, который возбуждается для создания изгибных колебаний и может связываться со звукоизлучающим элементом, причем на внешних областях резонансного элемента размещены удерживающие элементы для подавления изгибных колебаний.A transducer with a flat resonant element is known from WO 03/098964 A2, which is excited to create bending vibrations and can communicate with a sound-emitting element, and holding elements for suppressing bending vibrations are placed on the outer regions of the resonant element.
Из US 2003/0059068 А1 известен электронный прибор с плоским громкоговорителем, который использует корпус прибора как звукоизлучающий элемент и имеет пассивный резонансный элемент, который перфорирован для снижения излучения звука.US 2003/0059068 A1 discloses an electronic device with a flat loudspeaker, which uses the device body as a sound-emitting element and has a passive resonant element that is perforated to reduce sound emission.
Из WO 2006/125967 А1 известен узел с преобразователем, пластиной и звукоизлучающим элементом, возбуждаемым для создания изгибных колебаний, в котором пластина содержит электронные средства, необходимые для преобразователя, и таким образом связана с упомянутым звукоизлучающим элементом, что вибрации преобразователя преобразуются в звуковые волны.From WO 2006/125967 A1, there is known an assembly with a transducer, a plate and a sound-emitting element excited to generate bending vibrations, in which the plate contains the electronic means necessary for the transducer, and is thus connected with said sound-emitting element, so that the vibrations of the transducer are converted into sound waves.
В основе изобретения лежит задача создания плоского громкоговорителя, в котором коррекция нелинейной частотной характеристики может проводиться простым и экономичным способом. Кроме того, задача изобретения заключается в том, чтобы создать простой, компактный и удобный в использовании плоский громкоговоритель.The basis of the invention is the task of creating a flat loudspeaker in which the correction of the nonlinear frequency response can be carried out in a simple and economical way. In addition, the objective of the invention is to create a simple, compact and easy to use flat speaker.
Эта задача решается в соответствии с изобретением тем, что с возбудителями колебаний или с каждым возбудителем колебаний связан плоский элемент. На плоском элементе размещен, по меньшей мере, один корректирующий элемент для согласования акустического сигнала и, тем самым, колебательного поведения колебательной системы. Под корректирующим элементом при этом понимается электрическое устройство, посредством которого можно влиять на колебательное поведение колебательной системы.This problem is solved in accordance with the invention by the fact that a flat element is connected with the vibration pathogens or with each vibration pathogen. At least one corrective element is placed on the flat element for matching the acoustic signal and, thereby, the oscillatory behavior of the oscillatory system. In this case, a correcting element is understood as an electrical device by which it is possible to influence the oscillatory behavior of the oscillatory system.
Колебательная система включает в себя, таким образом, наряду с колебательным телом и возбудителем колебаний, плоский элемент и корректирующий(ие) элемент(ы). Частотная характеристика колебательной системы и излучаемый ею спектр звучания могут быть согласованы в широких границах. За счет связи плоского элемента и корректирующих элементов с возбудителем колебаний плоский элемент и корректирующие элементы сами приводятся в колебания. Эти колебания перекрываются с колебаниями колебательного тела. За счет материала, плоскостной протяженности и толщины плоского элемента можно, таким образом, целенаправленно влиять на колебательное поведение колебательной системы. Также за счет этого с помощью плоского элемента возможна коррекция излучаемого спектра звучания. Колебательное тело, возбудитель колебаний, плоский элемент и корректирующие элементы образуют совместно не только плоский громкоговоритель, но и монтажный блок. Таким способом можно доставлять плоский громкоговоритель на место его монтажа, и его нужно только посредством одного или более аналоговых кабелей нагружать как обычный многоканальный громкоговоритель воспроизводимым акустическим сигналом. Внешнее, пространственно отделенное от плоского громкоговорителя размещение корректирующего(их) элемента(ов) не требуется.The oscillatory system includes, therefore, along with the oscillating body and the causative agent of vibrations, a flat element and corrective element (s). The frequency response of the oscillatory system and the sound spectrum emitted by it can be coordinated over a wide range. Due to the connection of the planar element and the corrective elements with the oscillation pathogen, the planar element and the corrective elements themselves are driven into oscillations. These vibrations overlap with the vibrations of the oscillatory body. Due to the material, planar extent and thickness of the planar element, it is thus possible to purposefully influence the oscillatory behavior of the oscillatory system. Also due to this, using a flat element, it is possible to correct the emitted sound spectrum. The oscillating body, the vibration exciter, the flat element and the corrective elements together form not only a flat loudspeaker, but also an assembly unit. In this way, a flat speaker can be delivered to its installation site, and it needs to be loaded using one or more analog cables just like a regular multi-channel speaker with a reproduced acoustic signal. The external, spatially separated from the flat loudspeaker placement of the corrective element (s) is not required.
В качестве корректирующих элементов предусмотрены пассивные электрические компоненты. Посредством этих пассивных электрических компонентов, таких как сопротивления, катушки и конденсаторы, можно осуществлять пассивную коррекцию частотной характеристики. При этом осуществляется согласование акустического сигнала перед нагружением колебательной системы. Посредством пассивной коррекции частотной характеристики частотные диапазоны, которые колебательная система в ином случае воспроизводила бы слишком громко, ослабляются. Тем самым только посредством пассивных электрических компонентов достигается инверсная коррекция частотной характеристики.Passive electrical components are provided as corrective elements. Through these passive electrical components, such as resistances, coils and capacitors, passive correction of the frequency response can be carried out. In this case, the acoustic signal is matched before loading the oscillatory system. By passively correcting the frequency response, the frequency ranges that the oscillation system would otherwise play too loudly are attenuated. Thus, only through passive electrical components is an inverse correction of the frequency response achieved.
Подъем амплитуды для частотного диапазона с помощью пассивных электрических компонентов, помимо использования акустически нежелательных резонансных контуров, невозможен. Поэтому, например, с помощью предвключенного усилителя, акустический сигнал задается с достаточно высокой амплитудой во всем частотном диапазоне. Посредством пассивных электрических компонентов осуществляется понижение частичных диапазонов частотного спектра по их амплитуде. При условии достаточной мощности предвключенного усилителя, по отношению к активной коррекции частотной характеристики, не возникает никаких недостатков. Кроме того, пассивные электрические компоненты значительно более экономичны, чем цифровой процессор сигналов. Эти затраты непосредственно сказываются на затратах на изготовление плоского громкоговорителя. Посредством связанного с возбудителем колебаний плоского элемента пассивные электрические компоненты жестко связаны с колебательным телом. Плоский элемент позиционирует тем самым пассивные электрические компоненты, как это имеет место в случае обычного многоканального громкоговорителя с помощью корпуса громкоговорителя, и может монтироваться как монтажный блок.Raising the amplitude for the frequency range using passive electrical components, in addition to using acoustically undesirable resonant circuits, is not possible. Therefore, for example, using a pre-connected amplifier, the acoustic signal is set with a sufficiently high amplitude in the entire frequency range. By means of passive electrical components, the partial ranges of the frequency spectrum are reduced in amplitude. Provided that the upstream amplifier has sufficient power, in relation to the active correction of the frequency response, there are no disadvantages. In addition, passive electrical components are significantly more economical than a digital signal processor. These costs directly affect the cost of manufacturing a flat speaker. By means of a flat element connected with the oscillation pathogen, passive electrical components are rigidly connected to the oscillating body. The flat element thus positions passive electrical components, as is the case with a conventional multi-channel speaker using the speaker housing, and can be mounted as a mounting unit.
Также следует учесть, что пассивные электрические компоненты имеют массу, которая при колебании плоского элемента также приводится в колебания. Пассивные электрические компоненты функционируют, таким образом, дополнительно как элементы массы. Эти элементы массы также оказывают влияние на колебательное поведение плоского элемента и, тем самым, колебательной системы. Посредством надлежащего согласованного распределения элементов массы на плоском элементе достигается дальнейшее согласование частотной характеристики колебательной системы и, тем самым, воспроизводимого спектра звучания.It should also be borne in mind that passive electrical components have a mass, which, when the flat element oscillates, also oscillates. Passive electrical components thus function additionally as mass elements. These mass elements also affect the oscillatory behavior of a planar element and, therefore, the oscillatory system. By means of a proper coordinated distribution of mass elements on a flat element, further harmonization of the frequency response of the oscillating system and thereby the reproducible sound spectrum is achieved.
При этом предусмотрены элементы связи для связи плоского элемента с колебательным телом и/или возбудителем колебаний таким образом, что оказывается влияние на колебательное поведение колебательной системы. Так, можно за счет клеящего вещества в качестве элемента связи между плоским элементом и возбудителем колебаний реализовать жесткую связь возбудителя колебаний с плоским элементом. Если плоский элемент дополнительно еще с помощью клеевого соединения наклеен на возбудитель колебаний, то при такой конфигурации можно, в частности, дополнительно улучшить воспроизведение высоких частот частотного спектра. За счет непосредственной связи плоского элемента и возбудителя колебаний высокие частоты непосредственно передаются на плоский элемент для последующего их воспроизведения там.In this case, communication elements are provided for coupling the flat element with the oscillatory body and / or the exciter of vibrations in such a way that the oscillatory behavior of the oscillatory system is affected. So, it is possible due to the adhesive substance as a coupling element between the flat element and the pathogen to implement a rigid connection of the pathogen with the flat element. If the flat element is additionally still glued onto the vibration exciter by means of an adhesive joint, then with this configuration, in particular, it is possible to further improve the reproduction of high frequencies of the frequency spectrum. Due to the direct connection of the flat element and the pathogen, high frequencies are directly transmitted to the flat element for subsequent reproduction there.
К тому же, по меньшей мере, один плоский элемент размещен на отвернутой от колебательного тела стороне возбудителя колебаний. Тем самым свободно выступающая над возбудителем колебаний часть плоского элемента приводится в свободные колебания. Эти колебания далее усиливаются массами размещенных на плоском элементе корректирующих элементов. В предположении достаточной плоскостной протяженности плоского элемента можно, в особенности, воспроизводить низкие частоты с высокой амплитудой. При этом особое значение имеет то, что человеческое ухо для низких частот сравнительно нечувствительно. Чтобы низкие частоты достаточно громко воспринимать, они должны воспроизводиться в спектре звучания с достаточно высокой амплитудой.In addition, at least one flat element is placed on the side of the pathogen that is turned away from the oscillating body. Thereby, a part of the flat element freely protruding above the pathogen of vibrations is brought into free vibrations. These vibrations are further amplified by masses of correction elements placed on the flat element. Assuming a sufficient planar extent of the planar element, it is possible, in particular, to reproduce low frequencies with high amplitude. Moreover, of special importance is the fact that the human ear is relatively insensitive for low frequencies. In order for low frequencies to be sufficiently loud to perceive, they must be reproduced in the spectrum of sound with a sufficiently high amplitude.
При этом посредством упругого элемента связи можно достичь того, что колебательное поведение возбудителя колебаний и плоского элемента будет, по меньшей мере, частично развязанным. Так, можно при закреплении плоского элемента на задней, противолежащей колебательному телу стороне возбудителя колебаний достичь того, что плоский элемент может колебаться практически свободно. Таким способом достигается особенно хорошее усиление низких частот частотного спектра.In this case, by means of the elastic coupling element, it is possible to achieve that the oscillatory behavior of the pathogen and the flat element will be at least partially decoupled. Thus, when fixing a flat element on the rear side of the pathogen that is opposite the oscillating body, it is possible to achieve that the flat element can oscillate almost freely. In this way, particularly good amplification of the low frequencies of the frequency spectrum is achieved.
При этом дополнительные элементы массы закреплены на по меньшей мере одном плоском элементе и/или на корректирующих элементах таким образом, чтобы оказывать влияние на режим колебаний колебательной системы. С помощью этих элементов массы может осуществляться точная юстировка частотной характеристики колебательной системы. В случае элементов массы речь идет о малом прямоугольном параллелепипеде или малом цилиндре из металлического материала, которые простым способом могут закрепляться на корректирующих элементах или на плоском элементе, например, посредством привинчивания или приклеивания.In this case, additional mass elements are fixed on at least one flat element and / or on corrective elements in such a way as to affect the mode of oscillation of the oscillatory system. With the help of these mass elements, an accurate adjustment of the frequency response of the oscillatory system can be carried out. In the case of mass elements, we are talking about a small rectangular parallelepiped or a small cylinder of metal material, which can be easily fixed on corrective elements or on a flat element, for example, by screwing or gluing.
Предпочтительным образом в качестве плоского элемента предусмотрена пластина. На подобной пластине, которая, например, изготовлена из эпоксида или гетинакса, можно посредством конфигурации проводящих дорожек предусмотреть электрическое соединение электрических компонентов простым и известным способом. Пластина и смонтированные на пластине электрические компоненты образуют блок, который может изготавливаться экономичным способом в массовом производстве.Preferably, a plate is provided as the flat member. On such a plate, which, for example, is made of epoxy or getinax, it is possible by means of a configuration of conductive tracks to provide electrical connection of electrical components in a simple and known manner. The plate and the electrical components mounted on the plate form a block that can be manufactured economically in mass production.
В предпочтительном варианте, по меньшей мере, один плоский элемент закреплен между колебательным телом и возбудителем колебаний. Плоский элемент тем самым непосредственно связан с колебательным телом и возбудителем колебаний и поэтому непосредственно встроен в колебательную систему. Он непосредственно приводится в колебания возбудителем колебаний и переносит эти колебания на колебательное тело. Если плоский элемент имеет высокую жесткость и является сравнительно тонким, как это имеет место, например, в случае пластины из эпоксида или гетинакса, то можно, в особенности, воспроизводить вообще только высокие частоты или воспроизводить их с более высокой амплитудой. Тем самым можно скомпенсировать недостаточную пригодность колебательного тела для воспроизведения высоких частот. Так, например, в случае плоских громкоговорителей, у которых колебательное тело выполнено как потолочная плита-вкладыш для монтажа в потолке помещения, воспроизведение высоких частот улучшается кардинально и простым способом. В случае подобной потолочной плиты-вкладыша уже при 3000 Гц в воспроизводимом спектре звучания начинается быстрый спад по амплитуде. За счет применения увеличивающего жесткость плоского элемента можно еще в достаточной степени воспроизводить на октаву более высокую частоту в 6000 Гц.In a preferred embodiment, at least one flat element is secured between the oscillating body and the pathogen. The flat element is thereby directly connected to the oscillating body and the pathogen and is therefore directly integrated into the oscillating system. It is directly driven into oscillations by the causative agent of vibrations and transfers these vibrations to the oscillatory body. If the flat element has high stiffness and is relatively thin, as is the case, for example, in the case of an epoxy or getinax plate, it is possible, in particular, to reproduce only high frequencies in general or to reproduce them with a higher amplitude. Thus, it is possible to compensate for the insufficient suitability of the oscillatory body for reproducing high frequencies. So, for example, in the case of flat speakers, in which the oscillating body is made as a ceiling plate-liner for installation in the ceiling of the room, the reproduction of high frequencies improves dramatically and in a simple way. In the case of such a ceiling insert plate already at 3000 Hz in the reproduced sound spectrum, a rapid decrease in amplitude begins. Through the use of a stiffening-increasing flat element, a higher frequency of 6000 Hz can still be reproduced to an octave.
В целесообразном дальнейшем развитии элементы связи массы для связи элементов массы и/или корректирующих элементов предусмотрены таким образом, что на колебательное поведение колебательной системы оказывается влияние. Как уже описано в случае элементов связи, элементы связи массы могут также выполняться жесткими или упругими. Таким способом можно реализовать дополнительную точную юстировку колебательного поведения колебательной системы.In a reasonable further development, the elements of the mass connection for the connection of the mass elements and / or corrective elements are provided in such a way that the oscillatory behavior of the oscillatory system is affected. As already described in the case of coupling elements, mass coupling elements can also be rigid or elastic. In this way, additional precise adjustment of the oscillatory behavior of the oscillatory system can be realized.
Указанная задача, кроме того, решается способом с признаками, приведенными в пункте 6 формулы изобретения. Предпочтительные формы выполнения соответствующего изобретению способа приведены в зависимых пунктах 7-10 формулы изобретения.The specified task, in addition, is solved by a method with the characteristics given in
Далее два примера выполнения изобретения описываются более подробно с помощью чертежей, на которых показано следующее:Next, two examples of the invention are described in more detail using the drawings, which show the following:
Фиг.1 - первый плоский громкоговоритель с плоским элементом между колебательным телом и возбудителем колебаний на виде сбоку в разрезе, а такжеFigure 1 - the first flat loudspeaker with a flat element between the oscillating body and the exciter in a side view in section, and
Фиг.2 - второй плоский громкоговоритель с возбудителем колебаний, закрепленным непосредственно на колебательном теле, на обратной стороне которого размещен плоский элемент, также на виде сбоку в разрезе.Figure 2 - the second flat loudspeaker with an exciter of oscillations, mounted directly on the oscillating body, on the reverse side of which is placed a flat element, also in side view in section.
Согласно фиг.1 плоский громкоговоритель имеет колебательную систему 2, которая включает в себя имеющее возможность колебаний колебательное тело 4 и возбудитель 6 колебаний. Возбудитель 6 колебаний закреплен на колебательном теле 4 не непосредственно, а через плоский элемент 8. Для этого плоский элемент 8 посредством слоя 10 клеящего вещества приклеен на колебательное тело 4. Возбудитель 6 колебаний включает в себя колебательную катушку 11 и переносчик 12 колебаний. Переносчик 12 колебаний закреплен на плоском элементе 8. Переносчик 12 колебаний выполнен цельным, с геометрией кольцевой формы. На виде сбоку эта геометрия кольцевой формы представлена только двумя перемычками. Переносчик 12 колебаний может, однако, иметь другую геометрию и состоять, например, из нескольких штифтов.According to figure 1, the flat loudspeaker has an
Плоский элемент 8 выполнен как проводящая пластина и изготовлен из эпоксида. На проводящей пластине размещены не показанные на чертеже проводящие дорожки, посредством которых закрепленные на плоском элементе 8 пассивные электрические компоненты соединены друг с другом. На фиг.1 для иллюстрации пассивных электрических компонентов в качестве примера показаны катушка 14 и конденсатор 16. Катушка 14 и конденсатор 16 закреплены соответственно с помощью слоя 18 клеящего вещества материала на плоском элементе 8 и электрически соединены между собой посредством проводящих дорожек.The flat element 8 is made as a conductive plate and is made of epoxide. Conducting tracks not shown in the drawing are placed on the conductive plate, by means of which passive electrical components fixed to the flat element 8 are connected to each other. 1, to illustrate passive electrical components, an example is shown of a
Плоский громкоговоритель нагружается акустическим сигналом, который несет информацию о спектре звучания, воспроизводимом с помощью плоского громкоговорителя. Этот акустический сигнал сначала обрабатывается посредством пассивных электрических компонентов 14, 16. Затем возбудитель 6 колебаний нагружается обрабатываемым акустическим сигналом. Посредством колебательной катушки 11 переносчик 12 колебаний приводится в колебания в направлении 20 колебаний перпендикулярно поверхности колебательного тела 4. Эти колебания сначала передаются на плоский элемент 8 и от него на колебательное тело 4. Колебательное тело 4 излучает спектр 22 звучания, который воспринимается ухом слушателя как звук.The flat loudspeaker is loaded with an acoustic signal that carries information about the sound spectrum reproduced by the flat loudspeaker. This acoustic signal is first processed by passive
Посредством пассивных электрических компонентов 14, 16 осуществляется согласование акустического сигнала для учета частотной характеристики колебательной системы 2. При этом принимается во внимание, в частности, колебательное поведение возбудителя 6 колебаний, колебательного тела 4 и размещенного между колебательным телом 4 и возбудителем 6 колебаний плоского элемента 8. Акустический сигнал подготавливается таким образом, что он ослабляет диапазоны частотного спектра, которые воспроизводились бы колебательной системой 2 слишком громко, то есть со слишком высокой амплитудой. Иными словами, в этих частотных диапазонах амплитуда колебаний снижается.By means of passive
Так как выполненный в виде пластины плоский элемент имеет высокую жесткость, он может возбуждаться для генерации колебаний с высокими частотами. Тем самым высокие частоты также могут воспроизводиться с достаточной амплитудой. Ослабление колеблющейся мембраны при воспроизведении высоких частот компенсируется посредством плоского элемента 8.Since the plate element made in the form of a plate has high rigidity, it can be excited to generate oscillations with high frequencies. Thus, high frequencies can also be reproduced with sufficient amplitude. The attenuation of the oscillating membrane when reproducing high frequencies is compensated by a flat element 8.
Также следует учесть, что пассивные электрические компоненты 14, 16 имеют массу, которая при колебании плоского элемента 8 также приводится в колебания. Пассивные электрические компоненты 14, 16 функционируют, таким образом, дополнительно как элементы 14, 16 массы. Эти элементы 14, 16 массы также оказывают влияние на колебательное поведение плоского элемента 8 и, тем самым, колебательной системы 2. Посредством надлежащего согласованного распределения элементов 14, 16 массы на плоском элементе 8 достигается дальнейшее согласование частотной характеристики колебательной системы 2 и, тем самым, воспроизводимого спектра 22 звучания. Для точной юстировки, то есть для дополнительного согласования воспроизводимого спектра 22 звучания, возможно размещение других, не показанных на чертеже элементов массы на плоском элементе 8. Кроме того, пассивные электрические компоненты 14, 16 могут быть снабжены корпусами или навесами, которые также изменяют действующее на плоский элемент 8 распределение массы. Таким способом можно достичь дальнейшего согласования частотной характеристики.It should also be noted that passive
Плоский громкоговоритель со своей колебательной системой 2 и своими корректирующими элементами 14, 16 представляет по сравнению с обычным многоканальным громкоговорителем единый монтажный блок. Дополнительные корректирующие элементы, которые расположены пространственно отдельно от плоского громкоговорителя, не требуются. Более того, нужен только, как в случае обычного многоканального громкоговорителя, усилитель для подготовки акустического сигнала, а также аналоговый кабель для передачи акустического сигнала. Подготовка акустического сигнала посредством пассивных электрических компонентов 14, 16 требует при этом только того, чтобы в распоряжение предоставлялся акустический сигнал с достаточной силой сигнала, то есть с достаточной амплитудой. Тем самым гарантируется, что также после пассивной коррекции акустического сигнала достижима достаточная сила звука спектра 22 звучания.A flat loudspeaker with its
Согласно фиг.2 другой плоский громкоговоритель имеет колебательную систему 2, которая вновь, как на фиг.1, включает в себя колебательное тело 4 и возбудитель 6 колебаний. Возбудитель 6 колебаний через переносчик 12 колебаний непосредственно закреплен на колебательном теле 4. На отвернутой от колебательного тела 4 стороне возбудителя 6 колебаний сначала посредством слоя 10 клеящего вещества закреплен резиновый слой 24, а посредством другого слоя 10 клеящего вещества - плоский элемент 8. Тем самым плоский элемент 8 упруго связан с колебательной системой 2. Плоский элемент 8, как уже описано на фиг.1, выполнен как пластина и снабжен пассивными электрическими компонентами 14, 16. Размещение пассивных электрических компонентов 14, 16, их крепление и их функции такие же, как описано со ссылкой на фиг.1.According to FIG. 2, another flat loudspeaker has an
Акустический сигнал подготавливается способом, описанным для фиг.1, посредством пассивных электрических компонентов 14, 16 и приводит в колебания возбудитель 6 колебаний в направлении 20 колебаний, перпендикулярно поверхности колебательного тела 4. При этом также плоский элемент 8 со своими корректирующими элементами 14, 16 приводится в вынужденные колебания. И в этом случае колебательное тело 4, возбудитель 6 колебаний и плоский элемент 8 со своими корректирующими элементами 14, 16 образуют колебательную систему 2. Резиновый слой 24 обуславливает с точки зрения техники колебаний частичную развязку плоского элемента 8 от возбудителя 6 колебаний. Тем самым плоский элемент 8 возбуждается для генерации колебаний особенно в низком частотном диапазоне. Эти колебания перекрываются с колебаниями мембраны 4. Тем самым формируется спектр 22 звучания, который имеет усиление колебаний в диапазоне низких частот. Самая низкая воспроизводимая плоским элементом 8 частота зависит при этом от его плоскостной протяженности. Через упругость резинового слоя 24 может задаваться то, с какой амплитудой плоский элемент воспроизводит частоты в низком частотном диапазоне.An acoustic signal is prepared by the method described for FIG. 1 by means of passive
В обоих примерах выполнения достигается простое и экономичное согласование частотной характеристики плоского громкоговорителя и, тем самым, излучаемого спектра 22 звучания. Плоский элемент 8 со своими корректирующими элементами 14, 16 является соответственно составной частью плоского громкоговорителя и образует вместе с возбудителем 6 колебаний и колебательным телом 4 монтажный блок, обеспечивающий возможность простого обращения.In both examples, a simple and economical matching of the frequency response of a flat speaker and, therefore, the emitted
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007003165.5 | 2007-01-22 | ||
| DE200710003165 DE102007003165A1 (en) | 2007-01-22 | 2007-01-22 | Area loudspeaker and method for adjusting the vibration behavior of a vibration system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009131706A RU2009131706A (en) | 2011-02-27 |
| RU2427100C2 true RU2427100C2 (en) | 2011-08-20 |
Family
ID=39273556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009131706/28A RU2427100C2 (en) | 2007-01-22 | 2008-01-17 | Flat loudspeaker and method of setting up oscillation mode of oscillatory system |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2123109A1 (en) |
| DE (1) | DE102007003165A1 (en) |
| RU (1) | RU2427100C2 (en) |
| WO (1) | WO2008090077A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11849295B2 (en) | 2020-06-16 | 2023-12-19 | Sotis AG | Flat loudspeaker |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008063245A1 (en) | 2008-12-16 | 2010-06-17 | Slg Kunststoff Gmbh | Speaker unit |
| WO2016044361A1 (en) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Corning Incorporated | Thin panel loudspeakers |
| EP4280625A3 (en) | 2015-08-20 | 2024-02-07 | The University of Rochester | Systems and methods for controlling plate loudspeakers using modal crossover networks |
| EP3381201B1 (en) * | 2015-11-25 | 2024-01-17 | The University of Rochester | Systems and methods for audio scene generation by effecting spatial and temporal control of the vibrations of a panel |
| US10966042B2 (en) | 2015-11-25 | 2021-03-30 | The University Of Rochester | Method for rendering localized vibrations on panels |
| DE102018124261B4 (en) | 2018-10-01 | 2020-06-04 | Grawe & Schneider GdbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter: Thomas Grawe, 83088 Kiefersfelden und Gerd-Peter Schneider, 84032 Landshut) | Planar speakers |
| AT525365B1 (en) * | 2022-05-25 | 2023-03-15 | Cale3D Prime Gmbh | Electroacoustic Transducer |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE484872C (en) | 1929-10-26 | Bothe & Bauch | Facility for acoustic shop window advertising | |
| US3423543A (en) * | 1965-06-24 | 1969-01-21 | Harry W Kompanek | Loudspeaker with piezoelectric wafer driving elements |
| UA51671C2 (en) * | 1995-09-02 | 2002-12-16 | Нью Транзд'Юсез Лімітед | Acoustic device |
| GB9709969D0 (en) * | 1997-05-17 | 1997-07-09 | New Transducers Ltd | An acoustic object |
| DE19917584A1 (en) | 1999-04-19 | 2000-10-26 | Siemens Ag | Flat panel loudspeaker operating method |
| US6965678B2 (en) | 2000-01-27 | 2005-11-15 | New Transducers Limited | Electronic article comprising loudspeaker and touch pad |
| DE10219641A1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-12-18 | Siemens Ag | Display with integrated loudspeaker and method for detecting touches of a display |
| GB0211508D0 (en) | 2002-05-20 | 2002-06-26 | New Transducers Ltd | Transducer |
| EP1424872A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Device with bending waves loudspeaker and coupling element for external acoustic transducing surfaces |
| DE10361393B3 (en) * | 2003-12-29 | 2005-08-11 | Siemens Ag | Electroacoustic transducer, especially for use in motor vehicle, has circuit board acting as membrane; oscillations generated by exciter can be transferred to circuit board whereby system of circuit board and exciter forms flat loudspeaker |
| DE202004020473U1 (en) | 2004-06-12 | 2005-08-11 | Puren Gmbh | Oscillatory/vibratory body for panel-form loudspeaker system, uses part-zone of coupling region for coupling-in differentiated signal component |
| GB0510484D0 (en) | 2005-05-24 | 2005-06-29 | New Transducers Ltd | Acoustic device |
-
2007
- 2007-01-22 DE DE200710003165 patent/DE102007003165A1/en not_active Ceased
-
2008
- 2008-01-17 RU RU2009131706/28A patent/RU2427100C2/en not_active IP Right Cessation
- 2008-01-17 WO PCT/EP2008/050499 patent/WO2008090077A1/en active Application Filing
- 2008-01-17 EP EP08701557A patent/EP2123109A1/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11849295B2 (en) | 2020-06-16 | 2023-12-19 | Sotis AG | Flat loudspeaker |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008090077A1 (en) | 2008-07-31 |
| RU2009131706A (en) | 2011-02-27 |
| DE102007003165A1 (en) | 2008-07-24 |
| EP2123109A1 (en) | 2009-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2427100C2 (en) | Flat loudspeaker and method of setting up oscillation mode of oscillatory system | |
| US10621965B2 (en) | Acoustic apparatus | |
| CN110603816A (en) | Speaker unit having electromagnetic speaker and micro speaker | |
| WO1999037118A1 (en) | Speaker and electronic apparatus using speaker | |
| WO2004010733A1 (en) | Hearing aid system and hearing aid method | |
| JPWO2004006620A1 (en) | Electroacoustic transducer | |
| WO2018167538A1 (en) | Improvements in or relating to audio systems | |
| US20140208925A1 (en) | Pickup system for cajon percussion instruments | |
| JP2020150542A (en) | Bone conduction speaker | |
| WO2016083970A1 (en) | Versatile electroacoustic diffuser-absorber | |
| KR100962261B1 (en) | Airtight type piezo-electric speaker | |
| JP2011259378A (en) | Transparent acoustic panel | |
| KR101351891B1 (en) | Sound transducer with sound pressure controlling function corresponding to volume | |
| KR20160095601A (en) | PZT ceramic speaker | |
| WO2016125956A1 (en) | Nonflammable piezoelectric speaker device | |
| JP2000333288A (en) | Piezoelectric audible unit and sound generating method | |
| KR100847674B1 (en) | Loudspeaker using flat diaphragms | |
| KR200411709Y1 (en) | Stringed instrument having sound vibrator | |
| KR200452709Y1 (en) | Unification microphone circuits and unification microphone structure | |
| JP2004023431A (en) | Speaker unit with vibration actuator | |
| JPH0136397Y2 (en) | ||
| CN114501277A (en) | Distortion compensation for bone anchored hearing devices | |
| JPH0136398Y2 (en) | ||
| JP6563262B2 (en) | Dynamic headphone unit and method for setting resonance frequency of diaphragm | |
| JP2004040728A (en) | Piezoelectric speaker arrangement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170118 |