RU2597656C1 - Dynamic loudspeaker with flat corrugated and cellular membrane - Google Patents
Dynamic loudspeaker with flat corrugated and cellular membrane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2597656C1 RU2597656C1 RU2015128113/28A RU2015128113A RU2597656C1 RU 2597656 C1 RU2597656 C1 RU 2597656C1 RU 2015128113/28 A RU2015128113/28 A RU 2015128113/28A RU 2015128113 A RU2015128113 A RU 2015128113A RU 2597656 C1 RU2597656 C1 RU 2597656C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- sound
- dynamic loudspeaker
- loudspeaker according
- forming membrane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроакустики, в частности к электродинамическим громкоговорителям, и может быть использовано во всех случаях, где требуется высокое качество воспроизведения звука, а именно для озвучивания залов, студий, кинотеатров, в бытовой акустической аппаратуре экстракласса, в области нижних и средних частот.The invention relates to the field of electroacoustics, in particular to electrodynamic loudspeakers, and can be used in all cases where high quality sound reproduction is required, namely for sounding of halls, studios, cinemas, in first-class household acoustic equipment, in the field of low and medium frequencies.
Динамический громкоговоритель (ДГ) представляет собой устройство, преобразующее низкочастотные электрические колебания в звук.A dynamic loudspeaker (DG) is a device that converts low-frequency electrical vibrations into sound.
Известен динамический громкоговоритель, содержащий жесткий корпус, к которому крепится магнитная система со звуковой катушкой (ЗК) в зазоре магнитной системы, и звуковоспроизводящий диффузор, прикрепленный к диффузородержателю через верхний подвес и центрирующую шайбу (Шифман Д.Х. Громкоговорители. М.: Энергия, 1965, с. 25-26). Диффузор выполнен в виде конусной воронки. Размеры диффузора - внешний диаметр и глубина воронки - определяют электрическую мощность и диапазон воспроизводимых звуковых частот.A known dynamic loudspeaker containing a rigid body to which a magnetic system with a voice coil (ZK) is attached in the gap of the magnetic system, and a sound-reproducing diffuser attached to the diffuser through the upper suspension and centering washer (Shifman D.Kh. Loudspeakers. M .: Energy, 1965, p. 25-26). The diffuser is made in the form of a conical funnel. The dimensions of the diffuser - the outer diameter and depth of the funnel - determine the electrical power and the range of reproduced sound frequencies.
В зависимости от диапазона звуковых частот ДГ разделяют на типы: низкочастотный (НЧ≈30-2000 Гц), широкополосной (ШП≈60-10000 Гц), среднечастотный (СЧ≈100-8000 Гц) и высокочастотный (ВЧ≈5000-20000 Гц).Depending on the range of sound frequencies, DGs are divided into types: low-frequency (LF ≈ 30-2000 Hz), broadband (BW ≈ 60-10000 Hz), mid-frequency (MF ≈ 100-8000 Hz) and high-frequency (HF ≈ 5000-20000 Hz) .
При подаче электрического импульса на звуковую катушку наружная и внутренняя стороны диффузора своим движением передают динамический импульс прилегающему слою воздуха, создавая звуковой импульс, распространяющийся в виде воздушной волны со скоростью ≈340 м/сек. Учитывая, что динамический импульс передается воздуху одновременно всей поверхностью сторон диффузора, создается не одна воздушная волна, а массив волн толщиной, равной глубине воронки диффузора. При этом одиночный звуковой импульс из крайних по глубине точек диффузора происходит одновременно. Вследствие этого волновой импульс распространяется не в виде тонкой сферы толщиной, равной подвижке диффузора, а «толстой», определяемой величиной глубины воронки. Достигая ушей слушателя, массив звуковых волн воспринимается в течение времени, равного длительности прохождения звуком расстояния, равного глубине воронки.When applying an electrical impulse to the voice coil, the outer and inner sides of the diffuser transmit a dynamic impulse by their movement to the adjacent layer of air, creating a sound impulse propagating in the form of an air wave at a speed of ≈340 m / s. Considering that a dynamic impulse is transmitted to air simultaneously by the entire surface of the sides of the diffuser, not one air wave is created, but an array of waves with a thickness equal to the depth of the diffuser funnel. In this case, a single sound pulse from the extreme depth points of the diffuser occurs simultaneously. As a result of this, the wave pulse propagates not in the form of a thin sphere with a thickness equal to the movement of the diffuser, but “thick”, determined by the depth of the funnel. Reaching the listener's ears, an array of sound waves is perceived for a time equal to the length of the sound travels a distance equal to the depth of the funnel.
Учитывая, что глубина воронки диффузоров составляет от 1,5 см (СЧ малой мощности) до 7 см и выше (НЧ средней и большой мощности), время звучания одного звукового импульса составляет примерно от 0,5 до 20 мсек. В результате сказанного выше происходит деформация качества воспринимаемого звука - он слышится нечетким (размытым) и неестественным.Given that the depth of the funnel diffusers is from 1.5 cm (midrange low power) to 7 cm and above (midrange and high power bass), the sound time of one sound pulse is approximately 0.5 to 20 ms. As a result of the above, the quality of the perceived sound is deformed - it is heard fuzzy (blurry) and unnatural.
Для улучшения качества звучания ДГ ведутся многочисленные поиски по разным направлениям. В частности, из технического уровня известно достижение улучшения качества звучания, которое достигнуто за счет уменьшения нелинейных искажений. Для этого в акустической системе, содержащей корпус с размещенными в нем громкоговорителем и вибродемфирующим элементом, последний выполнен в виде сотовой конструкции, состоящей из треугольных призм, связанных между собой дроссельными отверстиями. Громкоговоритель установлен в сотовой конструкции без диффузородержателя. Численные значения диаметра D диффузора, толщин стенок призмы и корпуса S, радиуса R дроссельного отверстия и высоты h поперечного сечения треугольной призмы выбраны в соответствии с соотношениями h/S=50-60; D/S=1000-1200; S/S=1-10; D/R=20-30 (заявка RU на изобретение №93043957, М. кл. H04R 1/28, G10K 13/00, опубл. 10.06.1996).To improve the sound quality of the DG, numerous searches are being conducted in different directions. In particular, it is known from the technical level to achieve an improvement in sound quality, which is achieved by reducing non-linear distortions. For this, in an acoustic system containing a housing with a loudspeaker and a vibration-damping element placed in it, the latter is made in the form of a honeycomb structure consisting of triangular prisms connected by throttle openings. The loudspeaker is installed in a honeycomb design without a diffuser. The numerical values of the diameter D of the diffuser, the wall thicknesses of the prism and the housing S, the radius R of the throttle hole and the height h of the cross section of the triangular prism are selected in accordance with the ratios h / S = 50-60; D / S = 1000-1200; S / S = 1-10; D / R = 20-30 (RU application for invention No. 93043957, M. cl. H04R 1/28,
Недостатком известного устройства является то, что диффузор головки нагружен дополнительной упругостью объема воздуха внутри оформления. Наличие дополнительной упругости приводит к повышению резонансной частоты подвижной системы головки в закрытом оформлении и, как следствие, к сужению снизу воспроизводимого диапазона частот.A disadvantage of the known device is that the head diffuser is loaded with additional elasticity of the air volume inside the design. The presence of additional elasticity leads to an increase in the resonant frequency of the moving head system in a closed design and, as a result, to a narrowing of the reproduced frequency range from below.
Повышение качества звучания возможно также при изменении формы звукообразующей поверхности ДГ путем уменьшения глубины воронки диффузора с переходом от диффузора к мембране. В идеале - это мембрана с плоской поверхностью.Improving the sound quality is also possible when changing the shape of the sound-forming surface of the DW by reducing the depth of the funnel of the diffuser with the transition from the diffuser to the membrane. Ideally, it is a membrane with a flat surface.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является низкочастотный громкоговоритель с плоским диффузором, содержащий диффузор, подвеску диффузора, магнитную систему и колебательную катушку (патент РФ №2523094, М. кл. H04R 7/02, опубл. 20.07.2014). Причем подвеска диффузора выполнена осесимметричной, а заднее основное излучение проходит по меньшей мере на 50% через внутреннюю часть магнитной системы. Толщина диффузора у внешнего диаметра составляет больше чем 10% диаметра диффузора, а отношение диаметра колебательной катушки к диаметру диффузора составляет по меньшей мере 0.75:1. Диффузор выполнен как диффузор низкочастотного громкоговорителя, причем указанная система дополнительно имеет громкоговоритель для воспроизведения верхних звуковых частот. По меньшей мере одна область диффузора выполнена из упругого вспененного материала, а сам диффузор выполнен трехслойным. Материал сердечника трехслойного диффузора имеет ячеистую структуру, изготовленную из арамидных волокон, бумаги, номекса, алюминия, пластмассы, полиэфира, полипропилена, и/или содержит внешние слои волокнистых материалов, металлической фольги и/или пленки из пластмассы.The closest in technical essence to the proposed solution is a low-frequency loudspeaker with a flat diffuser containing a diffuser, a diffuser suspension, a magnetic system and an oscillating coil (RF patent No. 2523094, M. class.
Реализация предлагаемого ДГ могла бы устранить перечисленные недостатки аналогов, однако воплощение конструкции по прототипу в настоящее время очень проблематично из-за отсутствия материалов с необходимыми свойствами.The implementation of the proposed DG could eliminate the above disadvantages of analogues, however, the embodiment of the prototype design is currently very problematic due to the lack of materials with the necessary properties.
Теоретически известно, что такой материал должен иметь плотность, равную плотности воздуха, быть абсолютно жестким и иметь абсолютно линейный подвес, что в реальности достичь невозможно. Перечисленные в патенте материалы для изготовления плоского диффузора уже широко применяются в изготовлении диффузоров, однако только традиционной воронкообразной формы. В такой конструкции легче обеспечить по всей звукообразующей поверхности диффузора оптимальное сочетание двух основополагающих и противоречивых свойств таких материалов, как максимальную жесткость и внутреннее затухание. В предлагаемой конструкции плоского диффузора без специальных мер, обеспечивающих равномерное ускорение всей поверхности диффузора, невозможно получить качественного звуковоспроизведения частот, выходящих за предел поршневого режима его работы (400-600 Гц). Однако даже в этом диапазоне воспроизведенная звуковая мощность будет ограничиваться размерами и весом магнитной системы (т.е. стоимостью ДГ). Принятое в патенте отношение диаметра колебательной катушки к диаметру диффузора также будет ограничительным фактором к увеличению размеров и мощности ДГ, так как приведет к увеличению веса самой звуковой катушки до величин, исключающих воспроизведение среднечастотного звукового диапазона.It is theoretically known that such a material should have a density equal to the density of air, be absolutely rigid and have an absolutely linear suspension, which in reality is impossible to achieve. The materials for manufacturing a flat diffuser listed in the patent are already widely used in the manufacture of diffusers, but only of a traditional funnel shape. In such a design, it is easier to ensure an optimal combination of two fundamental and conflicting properties of materials such as maximum rigidity and internal attenuation over the entire sound-forming surface of the diffuser. In the proposed design of a flat diffuser without special measures ensuring uniform acceleration of the entire surface of the diffuser, it is impossible to obtain high-quality sound reproduction of frequencies that go beyond the piston mode of its operation (400-600 Hz). However, even in this range, the reproduced sound power will be limited by the size and weight of the magnetic system (i.e., the cost of the DG). The ratio of the diameter of the oscillating coil to the diameter of the diffuser adopted in the patent will also be a limiting factor in increasing the size and power of the DW, as it will lead to an increase in the weight of the voice coil itself to values excluding the reproduction of the mid-frequency sound range.
Таким образом, конструкция изобретения прототипа в приведенном виде не сможет обеспечить качественного воспроизведения звука в заявленном звуковом диапазоне без дополнительных технических решений, гарантирующих равномерную жесткость по всей поверхности плоской звукообразующей мембраны и оптимального сочетания ее с внутренним демпфированием. Кроме того, конструкция звуковой катушки и магнитной системы будет ограничительным фактором в увеличении размеров и мощности ДГ.Thus, the design of the invention of the prototype in the presented form will not be able to provide high-quality sound reproduction in the claimed sound range without additional technical solutions that guarantee uniform rigidity over the entire surface of the flat sound-forming membrane and its optimal combination with internal damping. In addition, the design of the voice coil and magnetic system will be a limiting factor in increasing the size and power of the DW.
Задачей изобретения является расширение арсенала известных устройств воспроизводства высококачественного звука.The objective of the invention is to expand the arsenal of known devices for reproducing high-quality sound.
Техническими результатами, которые могут быть получены при использовании изобретения, являются:Technical results that can be obtained using the invention are:
- минимизация толщины массива звуковых волн от одиночного электрического импульса за счет замены в ДГ традиционного диффузора практически плоской мембраной;- minimization of the thickness of the array of sound waves from a single electric pulse by replacing the traditional diffuser in a DW with a practically flat membrane;
- достижение равномерной жесткости по всей поверхности звукообразующей мембраны и ее оптимального сочетания с внутренним демпфированием.- achieving uniform stiffness over the entire surface of the sound-forming membrane and its optimal combination with internal damping.
Следствием их реализации является улучшение качества звучания за счет повышения четкости звука и повышения естественности и локализации звуковых источников в пространстве аудиокартинки.The consequence of their implementation is to improve sound quality by increasing the clarity of sound and increasing the naturalness and localization of sound sources in the space of an audio image.
Решение поставленной задачи и достижение вышеперечисленных результатов стали возможны благодаря тому, что в известном динамическом громкоговорителе, содержащем жесткую раму, к которой прикреплены постоянный магнит, звукообразующая мембрана на верхнем подвесе, нижняя центрующая диафрагма, звуковая катушка на каркасе, в соответствии с предлагаемым решением звукообразующая мембрана представляет из себя практически плоскую рельефную поверхность в виде чередующихся выступов и впадин, образованных в результате гофрирования материала (гофровая мембрана), и/или ячеистый массив в виде диска с плоскими параллельными поверхностями (ячеистая мембрана), обладающие жесткостью, достаточной для механической передачи и равномерного распределения вибронагрузки по всей поверхности звукообразующей мембраны при соединении с каркасом звуковой катушки через центральную часть мембраны, и/или среднюю часть мембраны, и/или периферийную часть мембраны, при этом звукообразующая мембрана по периметру снабжена гофровым или ячеистым элементом, выполненным в виде круга, для прикрепления к верхнему подвесу.The solution of this problem and the achievement of the above results became possible due to the fact that in the known dynamic loudspeaker containing a rigid frame to which a permanent magnet is attached, a sound-forming membrane on the upper suspension, a lower centering diaphragm, a voice coil on the frame, in accordance with the proposed solution, a sound-forming membrane is an almost flat relief surface in the form of alternating protrusions and depressions formed as a result of corrugation of the material (g throat membrane), and / or a cellular array in the form of a disk with flat parallel surfaces (cellular membrane) having a rigidity sufficient to mechanically transmit and evenly distribute vibration load over the entire surface of the sound-forming membrane when connected to the voice coil frame through the central part of the membrane, and / or the middle part of the membrane, and / or the peripheral part of the membrane, while the sound-forming membrane around the perimeter is equipped with a corrugated or cellular element made in the form of a circle for attachment to erhnemu suspension.
Заявляемое решение дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению заявленного технического результата.The claimed solution is complemented by private distinctive features that contribute to the achievement of the claimed technical result.
В звукообразующей гофровой мембране чередующиеся выступы и впадины выполнены в виде концентрических, или радиальных, или концентрических и радиальных гофров.In a sound-forming corrugation membrane, alternating protrusions and depressions are made in the form of concentric, or radial, or concentric and radial corrugations.
Звукообразующая мембрана из концентрических гофров соединена с верхним подвесом через внешнюю сторону гофра периферийной части мембраны склеиванием.A sound-forming membrane made of concentric corrugations is connected to the upper suspension via gluing on the outer side of the corrugation of the peripheral part of the membrane.
Звукообразующая мембрана из концентрических и радиальных гофров соединена с верхним подвесом склеиванием через плоское кольцо, оконтуривающее радиальные гофры под углом 55-65° к плоскости звукообразующей мембраны.A sound-forming membrane of concentric and radial corrugations is connected to the upper suspension by gluing through a flat ring that contours the radial corrugations at an angle of 55-65 ° to the plane of the sound-forming membrane.
В звукообразующей мембране, выполненной с концентрическими и радиальными гофрами, соотношение их площадей составляет 0,3-0,5.In a sound-forming membrane made with concentric and radial corrugations, the ratio of their areas is 0.3-0.5.
Высота выступа звукообразующей мембраны составляет 1/15-1/20 ее диаметра.The height of the protrusion of the sound-forming membrane is 1 / 15-1 / 20 of its diameter.
Стороны гофра сопряжены между собой под углом 110-130°.The sides of the corrugation are interconnected at an angle of 110-130 °.
Впадины звукообразующей мембраны могут быть закрыты кольцевыми выпуклыми вставками.The hollows of the sound-forming membrane can be closed by annular convex inserts.
Звукообразующая мембрана в виде ячеистого диска представляет из себя массив из двух параллельных слоев бумаги (или других специальных материалов), соединенных между собой ребрами из аналогичного материала, образующими ячеистую структуру, оконтуренную в центральной части каркасом звуковой катушки, а по периферии внешним ребром в виде круга с кольцевой горизонтальной полосой - ячеистым элементом, соединенным с верхним подвесом склеиванием.A sound-forming membrane in the form of a cellular disk is an array of two parallel layers of paper (or other special materials), interconnected by ribs of the same material, forming a cellular structure, contoured in the central part by the voice coil frame, and on the periphery by an external edge in the form of a circle with an annular horizontal strip - a cellular element connected to the upper suspension by gluing.
Высота ребер (толщина мембраны) составляет 1/15-1/25 от диаметра мембраны, а максимальное расстояние между ними в ячейке 0,8-1,3 от высоты ребер, в зависимости от жесткости материала.The height of the ribs (membrane thickness) is 1 / 15-1 / 25 of the diameter of the membrane, and the maximum distance between them in the cell is 0.8-1.3 of the height of the ribs, depending on the stiffness of the material.
Звукообразующая мембрана может быть комбинированной из концентрического и ячеистого массивов, при этом соотношение их площадей составляет 0,3-0,5 с предпочтительным расположением ячеистого массива по периферии как более жесткого.The sound-forming membrane can be combined from concentric and cellular arrays, while the ratio of their areas is 0.3-0.5 with a preferred arrangement of the cellular array around the periphery as more rigid.
Для облегчения звукообразующей мембраны нижняя плоскость ячеистого диска может быть перфорирована, при этом диаметр отверстий составляет 0,8-1,2 высоты ребра, в зависимости от его жесткости, а площадь перфорации 0,2-0,5 от общей площади нижней плоскости. Также с этой целью может быть перфорирован и опорный диффузор.To facilitate the sound-forming membrane, the lower plane of the cellular disk can be perforated, while the diameter of the holes is 0.8-1.2 of the height of the ribs, depending on its rigidity, and the perforation area of 0.2-0.5 of the total area of the lower plane. For this purpose, the reference diffuser can also be perforated.
Центральная часть звукообразующей мембраны соединена с верхней частью каркаса звуковой катушки приклеиванием.The central part of the sound-forming membrane is connected to the upper part of the voice coil frame by gluing.
Средняя часть звукообразующей мембраны соединена со средней частью каркаса звуковой катушки через опорный диффузор с углом раскрытия 100-130°.The middle part of the sound-forming membrane is connected to the middle part of the voice coil frame through a reference diffuser with an opening angle of 100-130 °.
Периферийная часть звукообразующей мембраны при недостаточной жесткости материала или больших ее размерах может быть соединена с нижней частью каркаса звуковой катушки дополнительно через сегментный диффузор с площадью сегментов 25-30% от общей его поверхности или через стержни, или пластины из легкого и жесткого материала с креплением их нижней части к каркасу звуковой катушки по линии его соединения с центрирующей диафрагмой, а верхней частью - к периферийной части звукообразующей мембраны, в количестве 3-5 шт., при этом ширина пластин составляет не менее 10 мм с продольным изгибом по переменному радиусу.The peripheral part of the sound-forming membrane with insufficient material rigidity or its large sizes can be connected to the lower part of the voice coil frame additionally through a segmented diffuser with a segment area of 25-30% of its total surface or through rods or plates of light and hard material with their fastening the lower part to the voice coil frame along the line of its connection with the centering diaphragm, and the upper part to the peripheral part of the sound-forming membrane, in the amount of 3-5 pcs., the width of the plates with It is not less than 10 mm with a longitudinal bend of variable radius.
Заявляемое изобретение показано на следующих чертежах:The invention is shown in the following drawings:
Фиг. 1 - массив звуковых волн при передаче динамического импульса ДГ.FIG. 1 - an array of sound waves during transmission of a dynamic pulse of a DW.
Фиг. 2А - звукообразующая мембрана выполнена в виде концентрических гофров, вид сбоку; на фиг. 2Б - то же, вид сверху.FIG. 2A - sound-forming membrane made in the form of concentric corrugations, side view; in FIG. 2B - the same, top view.
Фиг. 3А - звукообразующая мембрана выполнена в виде радиальных гофров, вид сбоку; на фиг. 3Б - то же, вид сверху.FIG. 3A - sound-forming membrane made in the form of radial corrugations, side view; in FIG. 3B - the same, top view.
Фиг. 4А - звукообразующая мембрана выполнена комбинированно в виде концентрических и радиальных гофров, вид сбоку; на фиг. 4Б - то же, вид сверху.FIG. 4A - sound-forming membrane is combined in the form of concentric and radial corrugations, side view; in FIG. 4B - the same, top view.
Фиг. 5А - звукообразующая мембрана выполнена в виде ячеистого диска, вид сбоку; фиг. 5Б - то же, вид сверху.FIG. 5A - a sound-forming membrane made in the form of a cellular disk, side view; FIG. 5B - the same, top view.
Фиг. 6А - звукообразующая мембрана выполнена комбинированно в виде концентрических гофров и ячеистого массива, вид сбоку; на фиг. 6Б - то же, вид сверху.FIG. 6A - a sound-forming membrane is combined in the form of concentric corrugations and a cellular array, side view; in FIG. 6B - the same, top view.
Фиг. 7А - фотография ДГ 4″, в котором звукообразующая мембрана выполнена в виде концентрических гофров и закреплена через сегментный диффузор, вид сбоку; на фиг. 7Б - то же, вид снизу.FIG. 7A is a photograph of
Фиг. 8А - фотография ДГ 5″, в котором звукообразующая мембрана выполнена в виде концентрических гофров и закреплена через опорный диффузор и периферийные стержни, вид сбоку; на фиг. 8Б - то же, вид сверху.FIG. 8A is a photograph of
Фиг. 9А - фотография ДГ 5″, в котором звукообразующая мембрана выполнена в виде концентрических гофров и закреплена через каркас ЗК и периферийные стержни, и снабжена кольцевыми вставками, вид сбоку; на фиг. 9Б - то же, вид сверху.FIG. 9A is a photograph of
Фиг. 10А - фотография ДГ 5″, в котором звукообразующая мембрана выполнена в виде концентрических и радиальных гофров и закреплена через опорный диффузор и стержни, вид сбоку; на фиг. 10Б - то же, вид сверху.FIG. 10A is a photograph of
Фиг. 11А - фотография ДГ 5″, в котором звукообразующая мембрана выполнена комбинированно в виде концентрических гофров и ячеистого массива и закреплена через каркас ЗК и опорный диффузор, вид сбоку; фиг 11Б - то же, вид сверху.FIG. 11A is a photograph of
Фиг. 12А - фотография ДГ 5″, в котором звукообразующая мембрана выполнена в виде ячеистого диска и закреплена через каркас ЗК и опорный диффузор, на фиг. 12Б - то же, вид сверху.FIG. 12A is a photograph of a 5 ″ DG, in which the sound-forming membrane is made in the form of a cellular disk and is fixed through the SC frame and the reference diffuser, in FIG. 12B - the same, top view.
Фиг. 13А - фотография ДГ 6.5″, в котором звукообразующая мембрана выполнена в виде концентрических гофров и закреплена через каркас ЗК и стержни, вид сбоку; на фиг. 13Б - то же, вид сверху.FIG. 13A is a photograph of DG 6.5 ″, in which the sound-forming membrane is made in the form of concentric corrugations and is fixed through the ZK frame and rods, side view; in FIG. 13B - the same, top view.
Фиг. 14А - фотография ДГ 12″, в котором звукообразующая мембрана выполнена в виде концентрических гофров и закреплена через каркас ЗК и пластины, вид сбоку; на фиг. 14Б - то же, вид сверху.FIG. 14A is a photograph of
Фиг. 15А - фотография ДГ 15″, в котором звукообразующая мембрана выполнена в виде концентрических гофров и закреплена через каркас ЗК и пластины, вид сбоку; на фиг.15Б - то же, вид сверху.FIG. 15A is a photograph of
Фиг. 16 - амплитудно-частотная характеристика ДГ 5″ с ячеистой мембраной в ближнем поле (20 см).FIG. 16 - amplitude-frequency characteristic of a 5 ″ DG with a cellular membrane in the near field (20 cm).
Список позиционных обозначенийList of Keys
Жесткая рама ДГ 1;Rigid frame DG 1;
Постоянный магнит 2;
Нижняя центрирующая диафрагма 3;Lower centering
Звукообразующая мембрана 4;Sound-forming
Верхний подвес 5;
Звуковая катушка 6;
Каркас звуковой катушки 7;
Чередующиеся выступы 8;Alternating
Чередующиеся впадины 9;Alternating
Ячеистый массив (диск) 10;Cellular array (disk) 10;
Плоские параллельные поверхности ячеистого диска 11;Flat parallel surfaces of the
Гофровый периферийный элемент 12;Corrugated
Ячеистый периферийный элемент 13;Cellular
Концентрические гофры 14;Concentric corrugations 14;
Радиальные гофры 15;
Ребро ячейки 16;
Опорный диффузор 17;
Стержни 18;
Пластины 19;
Выпуклые вставки 20;Convex inserts 20;
Сегментный диффузор 21.
Заявляемый динамический громкоговоритель включает жесткую раму 1, к которой прикреплены постоянный магнит 2, нижняя центрующая диафрагма 3, звукообразующая мембрана 4 на верхнем подвесе 5 и звуковая катушка 6 на каркасе 7. Звукообразующая мембрана 4 выполнена в виде практически плоской рельефной поверхности из чередующихся выступов 8 и впадин 9, образованных в результате гофрирования материала или ячеистого массива 10 в виде диска с плоскими параллельными поверхностями 11. Звукообразующая мембрана 4 механически связана со звуковой катушкой через ее каркас 7 центральной частью (D), и/или средней частью (Е), и/или периферийной частью (F) для равномерного распределения жесткости и вибронагрузки по поверхности мембраны. Звукообразующая мембрана 4 по периметру оконтурена гофровым элементом 12 или ячеистым элементом 13 в виде круга, через который прикреплена к верхнему подвесу 5. Звукообразующая мембрана 4 выполнена из чередующихся концентрических гофров 14 или радиальных гофров 15, или из ячеистого диска 10 или выполнена комбинированно из концентрических гофров 14 и из радиальных гофров 15, или из концентрических гофров 14 и части ячеистого массива 10.The inventive dynamic loudspeaker includes a rigid frame 1, to which a
Высота выступов 8 звукообразующей мембраны 4 минимизирована за счет оптимизации количества гофров и находится в соотношении 1/15-1/20 к диаметру мембраны 4. Стороны концентрических гофров 14 или радиальных гофров 15 сопрягаются между собой под углом 110-130° без каких-либо закруглений для увеличения жесткости.The height of the
Звукообразующая мембрана 4 с радиальными гофрами 15 по периметру оконтурена гофровым элементом 12 в виде плоского кольца, соединенного по плоскости с внешними скошенными концами гофров и создающим жесткость периферийной части (F). Угол наклона плоского кольца к плоскости звукообразующей мембраны 4 составляет 55-65°.The sound-forming
Толщина ячеистого диска 10 определяется высотой ребер ячейки 16 и составляет 1/15-1/25 диаметра мембраны, а максимальное расстояние между ребрами - 0,8-1,3 от высоты, в зависимости от жесткости материала.The thickness of the
Равномерность распределения вибронагрузки по поверхности мембраны 4 в зависимости от жесткости гофрированного материала обеспечивается механической связью мембраны 4 с каркасом 7 звуковой катушки 6:The uniform distribution of vibration over the surface of the
- через центральную опору путем выполнения каркаса звуковой катушки высотой, достаточной для приклеивания его верхней части к сопрягаемой с ним центральной частью (D) мембраны 4;- through the central support by making the voice coil frame high enough to adhere its upper part to the mating central part (D) of the
- через среднюю опору путем установки опорного диффузора 17 с углом раскрытия 100-130°, нижняя часть которого соединена со средней частью каркаса 7 звуковой катушки, а верхняя - с сопрягаемым с ним гофром или нижней плоскостью ячеистого диска в средней части (Е) мембраны 4.- through the middle support by installing a
При малой жесткости материала гофрирования или большом диаметре звукообразующей мембраны 4 дополнительно к средней и/или центральной опоре устанавливаются периферийные опоры, присоединенные нижней частью к каркасу 7 звуковой катушки по линии его соединения с центрирующей диафрагмой:With a low rigidity of the corrugating material or a large diameter of the sound-forming
- в виде сегментного диффузора 21 (фиг. 7) с площадью сегментов 25-30% от общей его поверхности, в зависимости от жесткости материала;- in the form of a segmented diffuser 21 (Fig. 7) with a segment area of 25-30% of its total surface, depending on the stiffness of the material;
- в виде стержней 18 или пластин 19 (фиг. 14) из легкого и жесткого материала с креплением их нижним концом к каркасу 7 звуковой катушки по линии его соединения с центрирующей диафрагмой 3, а верхней частью - к гофровому элементу 12 или ячеистому элементу 13 периферийной части мембраны 4 в количестве 3-5 шт., в зависимости от жесткости материала. Ширина пластин составляет от 10 мм и более с продольным изгибом по переменному радиусу, обеспечивающему сопряжение их концов с поверхностью каркаса ЗК и периферийными элементами мембраны. Пластины применяются для ДГ больших габаритов (НЧ-диапазона)- in the form of
Расположение центральных и средних опор определяется конструктивно из соотношения площадей центральной и периферийной частей мембраны 4 от 0,3-0,5 по линии С соединения средней опоры с гофром или нижней плоскостью ячеистого массива.The location of the central and middle supports is determined constructively from the ratio of the areas of the central and peripheral parts of the
В звукообразующей мембране с концентрическими гофрами 14 и радиальными гофрами 15 последние являются предпочтительно периферийными, как более жесткие. Соотношение площадей чередующихся выступов и впадин звукообразующей мембраны, выполненных в виде концентрических и радиальных гофров, составляет 0,3-0,5.In a sound-forming membrane with
С целью дальнейшего снижения деформаций воспринимаемого звука в гофровой мембране впадины 9 гофров закрываются кольцевыми выпуклыми вставками 20, что при оптимизации количества и высоты гофров позволяет получить практически плоскую звукообразующую мембрану.In order to further reduce the deformation of perceived sound in the corrugation membrane, the
До сих пор общепризнанно, что при постоянном прогрессе в использовании новых материалов для изготовления диффузоров ДГ, бумага пока остается непревзойденным материалом для качественного воспроизведения звука в СЧ-диапазоне.It is still generally accepted that with constant progress in the use of new materials for the manufacture of DG diffusers, paper remains an unsurpassed material for high-quality sound reproduction in the midrange.
В конструкции ДГ среднечастотного диапазона в качестве материала для изготовления звукообразующей мембраны использована купюрная бумага, однако может быть использован и другой материал, предназначенный для диффузоров громкоговорителей. Например, состав на основе сульфитной беленой целлюлозы и сульфатной небеленой целлюлозы. Для изготовления звукообразующей мембраны низкочастотных ДГ использован материал непосредственно их диффузоров.In the design of medium-frequency DWs, banknote paper was used as the material for the manufacture of the sound-forming membrane, but other material intended for speaker cones can also be used. For example, a composition based on sulfite bleached pulp and sulfate unbleached pulp. For the manufacture of a sound-forming membrane of low-frequency DWs, the material of their directly diffusers was used.
Выбор купюрной бумаги обоснован плотностью, высокой прочностью и жесткостью ее массива, наличием водяных знаков, моделирующих ячеистую структуру. Этому же способствует технология многослойности волокнистого остова из растительных волокон хлопка (до 50%) и льна, расположенных хаотично, и использование специальных проклеивающих веществ.The choice of banknote paper is justified by the density, high strength and rigidity of its array, the presence of watermarks simulating a cellular structure. This is also facilitated by the multilayer technology of the fibrous skeleton of cotton plant fibers (up to 50%) and flax, arranged randomly, and the use of special sizing agents.
Таким образом, разработаны реальные конструктивные решения ДГ с заменой традиционного диффузора практически плоской мембраной в виде гофрового массива (гофровая мембрана), в которой расстояние А-В снижается до 5-6 мм, а при перекрытии впадин гофров кольцевыми вставками - до 2-3 мм в СЧ-динамиках и до 10-15 мм в НЧ-динамиках, что практически ниже порога чувствительности уха по длительности восприятия звукового массива такой толщины. Также разработаны реальные конструктивные решения ДГ с практически плоской ячеистой звукообразующей мембраной (ячеистая мембрана), в которой расстояние А-Б сведено к нулю.Thus, real constructive solutions of DWs have been developed with the replacement of the traditional diffuser with an almost flat membrane in the form of a corrugated array (corrugated membrane), in which the AB distance decreases to 5-6 mm, and when overlapping corrugations of the corrugations with ring inserts, up to 2-3 mm in midrange speakers and up to 10-15 mm in woofers, which is practically lower than the ear sensitivity threshold for the duration of perception of a sound array of such thickness. Real constructive solutions of DW with an almost flat cellular sound-forming membrane (cellular membrane), in which the distance A-B is reduced to zero, have also been developed.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015128113/28A RU2597656C1 (en) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | Dynamic loudspeaker with flat corrugated and cellular membrane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015128113/28A RU2597656C1 (en) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | Dynamic loudspeaker with flat corrugated and cellular membrane |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2597656C1 true RU2597656C1 (en) | 2016-09-20 |
Family
ID=56937865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015128113/28A RU2597656C1 (en) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | Dynamic loudspeaker with flat corrugated and cellular membrane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2597656C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU250982A1 (en) * | Н. В. Епифанова, Е. К. Горбунова, Ю. П. Щапов, М. Гак | LOUDSPEAKER INTO THE UNION! | ||
US1821586A (en) * | 1929-04-20 | 1931-09-01 | Bell Telephone Labor Inc | Acoustic device |
JPS58156297A (en) * | 1982-03-11 | 1983-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Speaker diaphragm |
US4517416A (en) * | 1982-02-22 | 1985-05-14 | U.S. Philips Corporation | Electro-acoustic transducer having a diaphragm comprising a layer of polymethacrylimide foam |
JPH09224297A (en) * | 1996-02-16 | 1997-08-26 | Sharp Corp | Diaphragm for acoustic transducer |
WO2004047487A1 (en) * | 2002-11-21 | 2004-06-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electroacoustic transducer comprising a membrane with a middle area comprising stiffening grooves |
US7986805B2 (en) * | 2004-07-07 | 2011-07-26 | Tadashi Nagaoka | Acoustic diaphragm |
-
2015
- 2015-07-10 RU RU2015128113/28A patent/RU2597656C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU250982A1 (en) * | Н. В. Епифанова, Е. К. Горбунова, Ю. П. Щапов, М. Гак | LOUDSPEAKER INTO THE UNION! | ||
US1821586A (en) * | 1929-04-20 | 1931-09-01 | Bell Telephone Labor Inc | Acoustic device |
US4517416A (en) * | 1982-02-22 | 1985-05-14 | U.S. Philips Corporation | Electro-acoustic transducer having a diaphragm comprising a layer of polymethacrylimide foam |
JPS58156297A (en) * | 1982-03-11 | 1983-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Speaker diaphragm |
JPH09224297A (en) * | 1996-02-16 | 1997-08-26 | Sharp Corp | Diaphragm for acoustic transducer |
WO2004047487A1 (en) * | 2002-11-21 | 2004-06-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electroacoustic transducer comprising a membrane with a middle area comprising stiffening grooves |
US7986805B2 (en) * | 2004-07-07 | 2011-07-26 | Tadashi Nagaoka | Acoustic diaphragm |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3637419B2 (en) | Speaker system | |
US20110243362A1 (en) | Acoustic radiation pattern adjusting | |
JP6467486B2 (en) | Radiating diaphragm for hard, homogeneous speakers with attenuation | |
WO2019131041A1 (en) | Display apparatus | |
US20190058954A1 (en) | Layered speaker assembly | |
CN208210250U (en) | Earphone | |
JP7510112B2 (en) | headphone | |
TW564655B (en) | Flat panel sound radiator with enhanced audio performance | |
US20170195797A1 (en) | Planar loudspeaker membrane for wide frequency range sound reproduction and speaker utilizing same | |
JP5327268B2 (en) | Electroacoustic transducer and diaphragm | |
JP2009055337A (en) | Voice coil and speaker | |
JPH07327297A (en) | Piezoelectric speaker | |
JP2019041271A (en) | Frame, speaker unit employing the same, headphone, and earphone | |
WO2009090761A1 (en) | Diaphragm for speaker, and speaker device | |
CN110536217A (en) | Loudspeaker | |
RU2597656C1 (en) | Dynamic loudspeaker with flat corrugated and cellular membrane | |
CN105706461A (en) | A loudspeaker transducer arrangement | |
US20140314268A1 (en) | Planar speaker | |
JP2007506371A (en) | Audio loudspeaker enclosure | |
US20190327554A1 (en) | Speaker and sound diffuser thereof | |
KR101461410B1 (en) | Acoustic diaphragm | |
WO2021000117A1 (en) | Loudspeaker | |
RU2662052C2 (en) | Complete acoustic horn and method of its manufacture | |
US6870942B1 (en) | Loudspeaker for line array sound system | |
JP2014039147A (en) | Split vibration-loss fin-attached diaphragm for speaker |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180711 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201123 |