RU2707905C2 - Acoustic system with slotted adjustable helmholtz resonator - Google Patents
Acoustic system with slotted adjustable helmholtz resonator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707905C2 RU2707905C2 RU2018111876A RU2018111876A RU2707905C2 RU 2707905 C2 RU2707905 C2 RU 2707905C2 RU 2018111876 A RU2018111876 A RU 2018111876A RU 2018111876 A RU2018111876 A RU 2018111876A RU 2707905 C2 RU2707905 C2 RU 2707905C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonator
- neck
- speaker
- volume
- helmholtz
- Prior art date
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 241001456553 Chanodichthys dabryi Species 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
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
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
- H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only
- H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области акустики. Конструкция корпуса позволяет использовать высококачественные широкополосные динамики с высокой полной добротностью (Qts≥1) в акустическом оформлении «закрытый ящик». Большинство из этих громкоговорителей разрабатывались для открытого оформления, которое имеет свои недостатки, связанные с излучением тыльной стороной диффузора. Использование такого динамика в закрытом корпусе разумного (с точки зрения эстетики и размеров помещения для прослушивания) объема приводит к отрицательным результатам - подъему Fs и усилению резонанса. Попытки разработчиков акустического, электрического и электроакустического демпфирования этих неприятных резонансных явлений приводят к определенным успехам. К таковым можно отнести заполнение внутреннего объема ящика различными звукопоглощающими материалами, использование панели акустического сопротивления, снижение выходного сопротивления усилителя (вплоть до отрицательного значения) и т.д. Предпочтение акустического демпфирования более выражено в среде «любителей высокой верности звучания», желающих использовать в своем звуковом тракте ламповые усилители, имеющие обычно низкий коэффициент демпфирования. Замечательное свойство резонатора Гельмгольца поглощать энергию паразитных колебаний диффузора на частоте резонанса ранее использовалось разработчиками акустических систем. Известные колонки от радиолы «Симфония»*, которые не имели характерного для многих современных колонок «бубнения» и низкочастотного гула, а имели «хлесткий и быстрый» бас. Но у них не было возможности индивидуальной настройки каждого изделия, как «уникального музыкального инструмента», после сборки. Такая функция конструкцией не предусматривалась. По-видимому в этом не было особой необходимости в условиях массового производства и запросов того времени. Современные требования к качеству звучания акустических систем возросли. Представляет интерес возможность точной настройки резонатора, встроенного в замкнутый объем корпуса после окончательной сборки колонки под конкретный динамик (имеющих на практике значительный разброс Qts и Fs), с возможностью получения гладкой и безгорбой амплитудно-частотной характеристики. Так же представляет интерес возможность использования в колонке типа закрытый ящик высокодобротного широкополосного динамика с Qts≥1.The invention relates to the field of acoustics. The housing design allows the use of high-quality broadband speakers with high full Q factor (Qts≥1) in the acoustic design of a “closed box”. Most of these speakers were designed for open design, which has its drawbacks associated with radiation from the back of the diffuser. The use of such a speaker in a closed case of a reasonable volume (in terms of aesthetics and dimensions of the listening room) leads to negative results - an increase in Fs and an increase in resonance. Attempts by developers of acoustic, electrical and electro-acoustic damping of these unpleasant resonant phenomena lead to certain successes. These include filling the internal volume of the box with various sound-absorbing materials, using an acoustic impedance panel, reducing the output impedance of the amplifier (down to a negative value), etc. The preference for acoustic damping is more pronounced among “lovers of high fidelity” who want to use tube amplifiers with a usually low damping factor in their sound path. The remarkable property of the Helmholtz resonator to absorb the energy of spurious oscillations of the diffuser at the resonance frequency was previously used by the developers of acoustic systems. Well-known speakers from the Symphony radio *, which did not have a “chatter” and a low-frequency rumble characteristic of many modern speakers, but had a “biting and fast” bass. But they did not have the opportunity to individually customize each product as a “unique musical instrument” after assembly. Such a function was not provided for by the design. Apparently this was not particularly necessary in conditions of mass production and the demands of that time. Modern requirements for sound quality have increased. Of interest is the ability to fine-tune the resonator built into the enclosed volume of the casing after the final assembly of the column for a specific speaker (having in practice a significant spread of Qts and Fs), with the possibility of obtaining a smooth and hump-free amplitude-frequency characteristic. Also of interest is the possibility of using a high-quality broadband speaker with Qts≥1 in a closed box type column.
Формула для расчета частоты собственных колебаний резонатора Гельмгольца , гдеThe formula for calculating the frequency of natural oscillations of the Helmholtz resonator where
v - скорость звука в воздухе, S - площадь горловины, V - объем резонансной камеры, L - длина горловины.v is the speed of sound in air, S is the area of the neck, V is the volume of the resonance chamber, L is the length of the neck.
Из формулы следует, что изменением площади поперечного сечения горловины резонатора (S) можно изменять собственную частоту резонатора (F). Конструкция колонки предусматривает возможность плавного изменения ширины (b) горловины (щели) при закрытой задней крышке с помощью винта (1), головка которого расположена снаружи на передней стенке корпуса. Конструктивно колонка представляет собой закрытый ящик объемом 50 л, разделенный на две камеры перегородкой. Нижняя камера (2)- резонатор Гельмгольца - объемом \/=15 л. Перегородка состоит из двух плит ДСП. Неподвижная перегородка (3) служит для разделения объема на две камеры и для придания большей жесткости боковым стенкам. Подвижная перегородка (4), толщиной 16 мм (L-длина горловины), служит для регулирования частоты собственного резонанса резонатора.From the formula it follows that by changing the cross-sectional area of the neck of the resonator (S), you can change the natural frequency of the resonator (F). The column design provides for the possibility of smoothly changing the width (b) of the neck (slit) with the back cover closed by means of a screw (1), the head of which is located outside on the front wall of the housing. Structurally, the column is a closed box with a volume of 50 l, divided into two chambers by a partition. The lower chamber (2) - Helmholtz resonator - volume \ / = 15 l. The partition consists of two chipboard plates. The fixed partition (3) serves to divide the volume into two chambers and to give greater rigidity to the side walls. A movable partition (4), 16 mm thick (L-neck length), serves to control the frequency of the resonance of the resonator.
Щель, образованная между подвижной плитой (перегородкой) и задней стенкой представляет собой горловину резонатора (5). Для уменьшения добротности резонатора, которая оказалась, на практике, очень высокой, горловина резонатора заполняется валиком рыхлого синтепона. Количество синтепона определилось экспериментально по результатам измерения АЧХ и приданием ей наиболее гладкой и «безгорбой» формы. Размеры резонатора вычислялись и корректировались экспериментально.The gap formed between the movable plate (partition) and the rear wall is the mouth of the resonator (5). To reduce the quality factor of the resonator, which turned out to be very high in practice, the neck of the resonator is filled with a loose syntepon roller. The amount of syntepon was determined experimentally by measuring the frequency response and giving it the most smooth and "humpback" shape. The dimensions of the resonator were calculated and adjusted experimentally.
Для увеличения жесткости корпуса стенки-«сэндвичи» склеены из двух плит ДСП толщиной 16 мм. Для устранения стоячих волн внутри корпуса противоположные стенки (верхняя и нижняя, передняя и задняя) расположены под углом относительно друг-друга.To increase the rigidity of the casing walls, “sandwiches” are glued from two 16 mm thick chipboard plates. To eliminate standing waves inside the case, opposite walls (upper and lower, front and rear) are located at an angle relative to each other.
Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.
Рис. 1. Конструкция акустической системы с щелевым настраиваемым резонатором Гельмгольца.Fig. 1. The design of the speaker system with a tunable Helmholtz resonator.
Рис. 2. Вид спереди. Под декоративным «шилдиком» (6) находится головка регулировочного винтаFig. 2. Front view. Under the decorative “nameplate” (6) is the head of the adjustment screw
Рис. 3. Подвижная перегородка (4). Регулировочный винт (1). Синтепон в горловине резонатора (7).Fig. 3. Movable partition (4). Adjusting screw (1). Sintepon in the neck of the resonator (7).
Рис. 4. Зависимость импеданса динамика от площади горловины щелевого резонатора. От полностью закрытого до открытого состояния. Настройка частоты резонатора несколько выше частоты резонанса динамика в ящике позволяет добиться подъема АЧХ ниже Fs динамика.Fig. 4. The dependence of the speaker impedance on the neck area of the slot resonator. From completely closed to open. Setting the resonator frequency slightly higher than the resonance frequency of the speaker in the box allows you to achieve a rise in frequency response below the Fs of the speaker.
Рис. 5. Влияние синтепона на импеданс динамика.Fig. 5. The effect of syntepon on the impedance of the speaker.
Рис. 6. АЧХ колонки (ВЧ излучатель-отключен). Широкополосный динамик Boston-HQ48414P (Fs=100,9Hz, Qts=1,225(!)).Fig. 6. Frequency response of the speaker (RF emitter-off). Broadband speaker Boston-HQ48414P (Fs = 100.9Hz, Qts = 1.225 (!)).
*В.И. Дерябин, В.Г. Пониманский. Стереофонические ламповые радиолы высшего класса. ТРЗ вып. 82. М., Связь, 1975.*IN AND. Deryabin, V.G. Ponimansky. High-end stereo radio tubes. TRZ issue 82. M., Communication, 1975.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018111876A RU2707905C2 (en) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Acoustic system with slotted adjustable helmholtz resonator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018111876A RU2707905C2 (en) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Acoustic system with slotted adjustable helmholtz resonator |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018111876A3 RU2018111876A3 (en) | 2019-10-04 |
RU2018111876A RU2018111876A (en) | 2019-10-04 |
RU2707905C2 true RU2707905C2 (en) | 2019-12-03 |
Family
ID=68205952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018111876A RU2707905C2 (en) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Acoustic system with slotted adjustable helmholtz resonator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2707905C2 (en) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2135089A3 (en) * | 1971-05-06 | 1972-12-15 | Bouyer Paul | |
JPS5465003A (en) * | 1977-11-01 | 1979-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Headphone device |
WO1991019406A1 (en) * | 1990-05-25 | 1991-12-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Speaker system |
JPH09130886A (en) * | 1995-10-27 | 1997-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Speaker device |
US5975236A (en) * | 1998-01-08 | 1999-11-02 | Yamamoto; Shuji | Speaker assembly |
JP2004153675A (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Sony Corp | Regeneration system and output characteristic changing method |
US20060231327A1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Stiles Enrique M | Loudspeaker enclosure with damping material laminated within internal shearing brace |
CN101610441A (en) * | 2008-06-19 | 2009-12-23 | 雅马哈株式会社 | Loud speaker |
WO2010015976A2 (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A loudspeaker arrangement |
US8055007B2 (en) * | 2005-12-29 | 2011-11-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Earphone having variable duct unit |
US20120177238A1 (en) * | 2009-07-16 | 2012-07-12 | Akihiko Enamito | Acoustic reproduction device |
WO2012117229A1 (en) * | 2011-03-02 | 2012-09-07 | Gp Acoustics (Uk) Limited | Loudspeaker |
JP2014120853A (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Nec Casio Mobile Communications Ltd | Terminal device and mobile terminal |
-
2018
- 2018-04-02 RU RU2018111876A patent/RU2707905C2/en active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2135089A3 (en) * | 1971-05-06 | 1972-12-15 | Bouyer Paul | |
JPS5465003A (en) * | 1977-11-01 | 1979-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Headphone device |
WO1991019406A1 (en) * | 1990-05-25 | 1991-12-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Speaker system |
JPH09130886A (en) * | 1995-10-27 | 1997-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Speaker device |
US5975236A (en) * | 1998-01-08 | 1999-11-02 | Yamamoto; Shuji | Speaker assembly |
JP2004153675A (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Sony Corp | Regeneration system and output characteristic changing method |
US20060231327A1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Stiles Enrique M | Loudspeaker enclosure with damping material laminated within internal shearing brace |
US8055007B2 (en) * | 2005-12-29 | 2011-11-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Earphone having variable duct unit |
CN101610441A (en) * | 2008-06-19 | 2009-12-23 | 雅马哈株式会社 | Loud speaker |
WO2010015976A2 (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A loudspeaker arrangement |
US20120177238A1 (en) * | 2009-07-16 | 2012-07-12 | Akihiko Enamito | Acoustic reproduction device |
WO2012117229A1 (en) * | 2011-03-02 | 2012-09-07 | Gp Acoustics (Uk) Limited | Loudspeaker |
JP2014120853A (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Nec Casio Mobile Communications Ltd | Terminal device and mobile terminal |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DL 18/2 T - 8 Ohm http://www.loudspeakerdatabase.com/VISATON/DL18-2T-8/VISATON_DL18-2T-8.pdf, дата 01.10.2015 (стр. 3). * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018111876A3 (en) | 2019-10-04 |
RU2018111876A (en) | 2019-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8107665B2 (en) | Insert earphone using a moving coil driver | |
US9247342B2 (en) | Loudspeaker enclosure system with signal processor for enhanced perception of low frequency output | |
US5696357A (en) | Bass-reflex loudspeaker | |
US3047090A (en) | Tuned acoustical device | |
EP0489551A2 (en) | Loudspeaker system having multiple subchambers | |
US4237340A (en) | Crossover network for optimizing efficiency and improving response of loudspeaker system | |
CN104754454A (en) | Loudspeaker module | |
US7614479B2 (en) | Sound enhancement module | |
US3923124A (en) | Back loaded folded corner horn speaker | |
EP2941012B1 (en) | Speaker system | |
US2694462A (en) | Acoustic system for loud-speakers | |
US20040252856A1 (en) | Bass loudspeaker apparatus and multiway loudspeaker system having the same | |
US2880817A (en) | Loudspeaker system | |
US6062338A (en) | Loud speaker enclosure | |
US9749735B1 (en) | Waveguide | |
US6425456B1 (en) | Hollow semicircularly curved loudspeaker enclosure | |
US3247926A (en) | Loud-speaker enclosure | |
US2866514A (en) | Corrective loud speaker enclosure | |
US2731101A (en) | Loud speaker | |
US7454030B2 (en) | Subwoofer with cascaded linear array of drivers | |
US4251687A (en) | Stereophonic sound reproducing system | |
JP3611854B2 (en) | Speaker system | |
RU2707905C2 (en) | Acoustic system with slotted adjustable helmholtz resonator | |
EP3225038B1 (en) | Low frequency active acoustic absorber by acoustic velocity control through porous resistive layers | |
WO2010136639A1 (en) | Subwoofer structure and adjusting method |