RU2737225C2 - Dynamic loudspeaker with internal double-cavity resonator - Google Patents
Dynamic loudspeaker with internal double-cavity resonator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737225C2 RU2737225C2 RU2018118676A RU2018118676A RU2737225C2 RU 2737225 C2 RU2737225 C2 RU 2737225C2 RU 2018118676 A RU2018118676 A RU 2018118676A RU 2018118676 A RU2018118676 A RU 2018118676A RU 2737225 C2 RU2737225 C2 RU 2737225C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonator
- diameter
- cover
- dynamic loudspeaker
- frame
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response 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)
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к акустической технике, в частности к использованию его в качестве громкоговорителя с резонансным устройством в акустических системах высококачественного звучания, а также в радиоприемниках, телевизорах и другой звуковоспроизводящей аппаратуре.The invention relates to acoustic engineering, in particular to its use as a loudspeaker with a resonant device in high-quality sound acoustic systems, as well as in radios, televisions and other sound-reproducing equipment.
Акустика - одна из прикладных дисциплин, где явления резонанса оказывают влияние на все колебательные процессы. Нежелательные резонансы стремятся подавить, полезные - использовать в виде полостей, каналов, объемных резонаторов, которые в сочетании образуют сложные устройства, аналогичные резонансным контурам, фильтрам и т.д.Acoustics is one of the applied disciplines where resonance phenomena affect all oscillatory processes. They tend to suppress unwanted resonances, while useful ones are used in the form of cavities, channels, cavity resonators, which in combination form complex devices similar to resonant circuits, filters, etc.
Известна заявка IPO 7-007789 A (MATSUSHITA ELEKTRIC IND LTD) 10.01.1995., в которой Д.Г. имеет МЕХАНИЧЕСКИЙ резонатор, обеспечивающий уменьшение оптических колебаний диффузора вблизи его резонансной частоты, которая задается весом и формой 2-х подвесов с отверстием в центре. Конструкция резонатора крепится в верхней части каркаса звуковой катушки и сверху закрыта сплошным пылезащитным колпачком (без отверстия), т.е. не имеет звукового излучения во фронтальное пространство Д.Г. в 4-х вариантах заявки. В 5-м варианте пылезащитный колпачок исключен, но для сохранения пылезащитных свойств в верхнем подвесе убрано центральное отверстие, т.е. отсутствие контакта полости резонатора с фронтальным пространством сохраняется. Заявленный эффект-уменьшение амплитудных колебаний за счет создания колебаний на заданных частотах.Known application IPO 7-007789 A (MATSUSHITA ELEKTRIC IND LTD) 10.01.1995., In which D.G. has a MECHANICAL resonator, providing a decrease in optical vibrations of the diffuser near its resonant frequency, which is set by the weight and shape of 2 suspensions with a hole in the center. The resonator structure is fixed in the upper part of the voice coil frame and is closed from above with a solid dust cap (no hole), i.e. has no sound radiation into the frontal space D.G. in 4 variants of the application. In the 5th version, the dust-proof cap is excluded, but the central hole is removed in the upper suspension to preserve the dust-proof properties, i.e. the absence of contact between the cavity of the resonator and the frontal space is preserved. The claimed effect is a decrease in amplitude oscillations due to the creation of oscillations at specified frequencies.
Более близким прототипом является заявка IPH 11346395 (MATSUSHITA ELEKTRIC) 14.12.1999.A closer prototype is the application IPH 11346395 (MATSUSHITA ELEKTRIC) 12/14/1999.
В заявленной конструкции Д.Г. установлен резонатор типа Гельмгольца с соосным отверстием - горловиной в пылезащитном колпачке. Полость резонатора образована внутренней стенкой колпачка, стенками каркаса звуковой катушки и сплошным плоским дном, т.е. она не имеет акустической связи с тыльным пространством. Результатом действия резонатора является снижение излучательной способности диффузора в диапазоне 50-200 гц. Заявленный эффект - создание пассивного излучателя, который не создает ненужных излучений благодаря высокочастотному резонансу и обладает отличной реакцией на высокоуровневый вход.In the claimed design D.G. a Helmholtz-type resonator is installed with a coaxial hole - a neck in a dust-proof cap. The cavity of the resonator is formed by the inner wall of the cap, the walls of the voice coil frame and a solid flat bottom, i.e. it has no acoustic connection with the rear space. The result of the action of the resonator is a decrease in the emissivity of the diffuser in the range of 50-200 Hz. The claimed effect is the creation of a passive radiator that does not create unnecessary radiation due to high-frequency resonance and has an excellent response to the high-level input.
Недостатки прототипов - невозможность сформировать необходимые параметры и качественные характеристики для достижения естественности звучания на уровне оригинальных источников звука. В связи с этим совершенствование конструкции динамического громкоговорителя в части повышения естественности звуковоспроизведения и качества звучания до сих пор является актуальной задачей.The disadvantages of prototypes are the inability to form the necessary parameters and quality characteristics to achieve natural sounding at the level of the original sound sources. In this regard, improving the design of a dynamic loudspeaker in terms of increasing the naturalness of sound reproduction and sound quality is still an urgent task.
Поставленная задача достигается тем, что в динамическом громкоговорителе, содержащем жесткую раму, к которой прикреплены постоянный магнит, звукообразующий диффузор на верхнем подвесе, нижнюю центрующую диафрагму, звуковую катушку (ЗК) на каркасе, предлагается дополнительно установить резонатор, объем которого сформирован снизу поверхностью торца керна магнитной системы (МС), с боков - внутренней стенкой каркаса звуковой катушки и сверху неподвижной крышкой - колпачком выпуклой формы, связанным через стержневую опору с массой керна резьбовым соединением.The task is achieved by the fact that in a dynamic loudspeaker containing a rigid frame to which a permanent magnet is attached, a sound-generating diffuser on the upper suspension, a lower centering diaphragm, a voice coil (VC) on the frame, it is proposed to additionally install a resonator, the volume of which is formed by the bottom surface of the core end magnetic system (MS), from the sides - by the inner wall of the voice coil frame and from above by a fixed cover - a convex-shaped cap, connected through a rod support with the core mass by a threaded connection.
Объем резонатора разделен внутренней мембраной на две полости - нижнюю и верхнюю, акустически соединенные имеющимся в центре диафрагмы отверстием в форме трубчатого тоннеля, соосного с каркасом ЗК. Мембрана приклеена по внешнему периметру к внутренней стенке каркаса ЗК в его верхней части.The volume of the resonator is divided by an inner membrane into two cavities - lower and upper, acoustically connected by a hole in the center of the diaphragm in the form of a tubular tunnel, coaxial with the frame of the ZK. The membrane is glued along the outer perimeter to the inner wall of the ZK frame in its upper part.
Верхняя полость резонатора акустически связана с фронтальным пространством ДГ через кольцевую щель, образованную периметром крышки и фронтальной поверхностью диффузора. Высота щели регулируется изменением положения крышки относительно диффузора вращением головки стержневой опоры.The upper cavity of the resonator is acoustically connected with the frontal space of the DW through an annular slot formed by the perimeter of the cover and the front surface of the diffuser. The height of the slot is adjusted by changing the position of the cover relative to the diffuser by rotating the head of the rod support.
Нижняя полость резонатора акустически связана с тыловым полем Д.Г. через зазор между звуковой катушкой и верхней пластиной магнитной системы, и центрующую шайбу.The lower cavity of the resonator is acoustically connected with the back field of D.G. through the gap between the voice coil and the top plate of the magnetic system, and the centering washer.
При работе ДГ колебания внутренней мембраны формируют в нижней полости тыловое звуковое поле, а в верхней полости - фронтальное. Через тоннельное отверстие в мембране поля взаимодействуют и результирующие звуковые волны излучаются через кольцевую щель во фронтальное пространство ДГ, качественно влияя на воспроизводимый динамическим громкоговорителем звук. Акустическая связь нижней полости с тыловым полем Д.Г. усиливает этот эффект.When the DG operates, the vibrations of the inner membrane form a rear sound field in the lower cavity, and a frontal one in the upper cavity. Through the tunnel hole in the membrane, the fields interact and the resulting sound waves are emitted through the annular slit into the frontal space of the DW, qualitatively affecting the sound reproduced by the dynamic loudspeaker. Acoustic connection of the lower cavity with the rear field D.G. enhances this effect.
Заявляемое решение дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению заявленных результатов.The claimed solution is complemented by particular distinctive features that contribute to the achievement of the declared results.
Соотношение объемов полостей резонатора составляет 1+-0.3.The volume ratio of the cavity cavities is 1 + -0.3.
Отношение внешнего диаметра внутренней мембраны и диаметра тоннельного отверстия составляет 3-3.5, а отношение длины тоннеля и диаметра отверстия 0.5-1.0.The ratio of the outer diameter of the inner membrane and the diameter of the tunnel hole is 3-3.5, and the ratio of the tunnel length and hole diameter is 0.5-1.0.
Стержневая опора крышки резонатора имеет минимальное сечение, обеспечивающее необходимую жесткость, а ее перемещение в резьбовом соединении с керном МС обеспечивает изменение высоты кольцевой щели 0.05-0.1 от диаметра крышки. Высота крышки – 0, -0,5 от её диаметра.The rod support of the resonator cover has a minimum cross-section that provides the required rigidity, and its movement in the threaded connection with the MC core provides a change in the height of the annular slot 0.05-0.1 from the diameter of the cover. The height of the lid is 0, -0.5 of its diameter.
Диаметр крышки резонатора зависит от диаметра каркаса ЗК и составляет 1.2-1.4 от величины последнего.The diameter of the resonator cover depends on the diameter of the SC frame and is 1.2–1.4 of the size of the latter.
По периметру крышка резонатора имеет круговой изгиб, создающий кольцо, поверхность которого параллельна плоскости диффузора, примыкающей к щели. Ширина этого кольца составляет 0.07-0.1 от диаметра крышки.The resonator cover has a circular bend around the perimeter, creating a ring, the surface of which is parallel to the plane of the diffuser adjacent to the slot. The width of this ring is 0.07-0.1 times the diameter of the cap.
Сущность заявляемого изобретения заключается во встраивании в конструкцию динамического громкоговорителя нового конструктивного элемента - двухполостного резонатора, взаимодействие излучения которого с излучением основного диффузора ДГ привело к качественному изменению звучания ДГ - повышению четкости, пространственности и натуральности, проявлению тонких звуковых нюансов, не слышимых в базовом ДГ. Особенно эти эффекты отмечаются в хоровых и оркестровых аудиозаписях во всем слышимом диапазоне частот. При этом четко проявляется еще одно качественное изменение в звучании - сохранение стереопанарамы и глубины звуковой сцены во всей зоне прослушивания, т.е. полноценное пространственное звучание воспринимается практически в любой ее точке. Так же резко снизилась критичность места установки звуковых колонок и их положения в комнате прослушивания - поворот колонок на +/-30° к их оси практически не влияет на качество звуковой картинки.The essence of the invention is to embed a new structural element into the design of a dynamic loudspeaker - a two-cavity resonator, the interaction of the radiation of which with the radiation of the main diffuser of the DG led to a qualitative change in the sound of the DG - increasing the clarity, spatiality and naturalness, the manifestation of subtle sound nuances that are not audible in the base DG. These effects are especially noted in choral and orchestral audio recordings over the entire audible frequency range. At the same time, one more qualitative change in sound is clearly manifested - the preservation of the stereo panorama and depth of the sound stage throughout the entire listening area, i.e. full-fledged surround sound is perceived practically at any point. The criticality of the place of installation of the sound speakers and their position in the listening room has also sharply decreased - turning the speakers by +/- 30 ° to their axis practically does not affect the quality of the sound picture.
Заявляемое изобретение показано наThe claimed invention is shown in
Фиг. 1 Динамический громкоговоритель с двухполостным резонатором.FIG. 1 Dynamic loudspeaker with double cavity resonator.
Список позиционных обозначений:Reference designator list:
Жесткая рама ДГ 1
Постоянный магнит 2
Нижняя центрующая диафрагма 3
Звукообразующий диффузор 4Sound-generating
Верхний подвес 5
Звуковая катушка 6
Каркас звуковой катушки 7
Торцевая поверхность керна МС 8Core
Внутренняя мембрана 9
Тоннельное отверстие мембраны 10
Крышка-колпачок резонатора 11Resonator cap-
Стержневая опора крышки резонатора 12Rod support of the
Периферийное кольцо крышки резонатора 13Peripheral ring of the
Кольцевая щель резонатора 14Annular slot of
Резьбовое соединение стержневой опоры крышки и керна МС 15Threaded connection of the rod support of the cover and the
Тыловая полость резонатора АRear cavity of resonator A
Фронтальная полость резонатора В.The frontal cavity of the resonator B.
Заявляемый динамический громкоговоритель включает жесткую раму 1, к которой прикреплены постоянный магнит 2, нижняя центрующая диафрагма 3, звукообразующий диффузор 4 на верхнем подвесе 5 и звуковая катушка 6, закрепленная на каркасе 7. ДГ, дополнительно содержит резонатор, представляющий объем, сформированный снизу поверхностью торца керна 8 магнитной системы (МС), с боков - внутренней стенкой каркаса 7 звуковой катушки и сверху неподвижной крышкой-колпачком 11 выпуклой формы, связанным через стержневую опору 12 с массой керна резьбовым соединением 15.The inventive dynamic loudspeaker includes a
Объем резонатора разделен внутренней мембраной 9 на две полости - А (нижнюю) и В (верхнюю), акустически соединенных имеющимся в центре мембраны отверстием 10 в форме трубчатого тоннеля, соосного с каркасом ЗК. Величина объема полости А определяется внутренним диаметром каркаса 7 ЗК и высотой плоскости внутренней мембраны 10 над плоскостью торца керна 8 МС, а полости В - диаметром крышки-колпачка 11 и величиной его выпуклости.The volume of the resonator is divided by the
Мембрана 9 имеет форму усеченного конуса для усиления жесткости и приклеена по внешнему периметру к внутренней стенке каркаса ЗК в его верхней части. Изменением места приклейки и усеченности конуса вверх-вниз регулируется соотношение объемов полостей А и В.
Верхняя полость резонатора В акустически связана с фронтальным пространством ДГ через кольцевую щель 14, образованную периметром крышки 13 и фронтальной поверхностью диффузора 4 ДГ. Высота щели регулируется изменением положения крышки относительно диффузора вращением головки стержневой опоры 12.The upper cavity of the resonator B is acoustically connected to the frontal space of the DG through the
При работе ДГ колебания внутренней мембраны 9 формируют в полости А тыловое звуковое поле, а в полости В - фронтальное. Через тоннельное отверстие 10 в мембране поля взаимодействуют и результирующие звуковые волны излучаются через кольцевую щель 14 во фронтальное пространство ДГ, качественно влияя на воспроизводимый динамическим громкоговорителем звук.When the DG operates, the vibrations of the
Для оптимизации качества звука ДГ объемы полостей А и В, а также величина сечения отверстия и длина тоннеля внутренней мембраны определяются конструктивно, а высота выходной щели устанавливается при окончательной настройке.To optimize the sound quality of the DG, the volumes of cavities A and B, as well as the size of the hole cross-section and the length of the inner membrane tunnel, are structurally determined, and the height of the outlet slot is set during the final adjustment.
Внутренние поверхности всех элементов резонатора имеют высокую отражательную способность звуковых волн. Крышка резонатора имеет массу, исключающую ее вибрацию от колебаний диафрагмы и звуковых волн ДГ.The inner surfaces of all elements of the resonator have a high reflectivity of sound waves. The resonator cover has a mass that excludes its vibration from the vibrations of the diaphragm and the sound waves of the DW.
Таким образом, ДГ с двухполостным резонатором, вследствие взаимодействия звуковых волн диффузора и резонатора, приобретает новые качественные характеристики направленности их излучения, что обеспечивает более качественное и естественное звучание и расширение стереоэффекта на всю зону прослушивания. Использование таких ДГ в акустических системах принципиально меняет и упрощает условия получения качественного звуковоспроизведения в бытовых и концертных помещениях.Thus, a DG with a double-cavity resonator, due to the interaction of sound waves of the diffuser and the resonator, acquires new qualitative characteristics of the directivity of their radiation, which provides a better and more natural sound and expands the stereo effect to the entire listening area. The use of such DGs in acoustic systems fundamentally changes and simplifies the conditions for obtaining high-quality sound reproduction in domestic and concert rooms.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118676A RU2737225C2 (en) | 2018-05-21 | 2018-05-21 | Dynamic loudspeaker with internal double-cavity resonator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118676A RU2737225C2 (en) | 2018-05-21 | 2018-05-21 | Dynamic loudspeaker with internal double-cavity resonator |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018118676A RU2018118676A (en) | 2019-11-21 |
RU2018118676A3 RU2018118676A3 (en) | 2019-11-21 |
RU2737225C2 true RU2737225C2 (en) | 2020-11-26 |
Family
ID=68652504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018118676A RU2737225C2 (en) | 2018-05-21 | 2018-05-21 | Dynamic loudspeaker with internal double-cavity resonator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2737225C2 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB271604A (en) * | 1926-04-01 | 1927-06-02 | William John Rickets | Improvements in or relating to telephonic instruments |
JPS5052930U (en) * | 1973-09-10 | 1975-05-21 | ||
US4327257A (en) * | 1979-09-10 | 1982-04-27 | Schwartz Leslie H | Alignment device for electro-acoustical transducers |
JPS62114594U (en) * | 1986-01-09 | 1987-07-21 | ||
JPH077789A (en) * | 1993-06-21 | 1995-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cone type speaker |
JPH10336790A (en) * | 1997-06-04 | 1998-12-18 | Sony Corp | Speaker |
JPH11262092A (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-24 | Sony Corp | Loudspeaker system |
EP2077680B1 (en) * | 2007-12-14 | 2013-09-11 | Harman International Industries Ltd. | Loudspeaker system with double chamber enclosure |
RU2654323C2 (en) * | 2016-01-12 | 2018-05-17 | Растошинский Иван Сергеевич | Dynamic loudspeaker with internal resonator |
-
2018
- 2018-05-21 RU RU2018118676A patent/RU2737225C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB271604A (en) * | 1926-04-01 | 1927-06-02 | William John Rickets | Improvements in or relating to telephonic instruments |
JPS5052930U (en) * | 1973-09-10 | 1975-05-21 | ||
US4327257A (en) * | 1979-09-10 | 1982-04-27 | Schwartz Leslie H | Alignment device for electro-acoustical transducers |
JPS62114594U (en) * | 1986-01-09 | 1987-07-21 | ||
JPH077789A (en) * | 1993-06-21 | 1995-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cone type speaker |
JPH10336790A (en) * | 1997-06-04 | 1998-12-18 | Sony Corp | Speaker |
JPH11262092A (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-24 | Sony Corp | Loudspeaker system |
EP2077680B1 (en) * | 2007-12-14 | 2013-09-11 | Harman International Industries Ltd. | Loudspeaker system with double chamber enclosure |
RU2654323C2 (en) * | 2016-01-12 | 2018-05-17 | Растошинский Иван Сергеевич | Dynamic loudspeaker with internal resonator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018118676A (en) | 2019-11-21 |
RU2018118676A3 (en) | 2019-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6553732B2 (en) | Acoustic deflector for omnidirectional speaker system | |
US3796839A (en) | Loud speaker system | |
US4336861A (en) | Speaker system | |
US5525767A (en) | High-performance sound imaging system | |
JP2005536079A (en) | Thin audio speakers | |
US4146745A (en) | Loudspeaker enclosure with multiple acoustically isolated drivers and a common port | |
KR101501898B1 (en) | Integrated two way speaker and device having the same | |
EP3474569A1 (en) | Loudspeaker | |
US20190058954A1 (en) | Layered speaker assembly | |
US3115947A (en) | High fidelity sound reproducer | |
JP2016076763A (en) | Exciter | |
RU2737225C2 (en) | Dynamic loudspeaker with internal double-cavity resonator | |
US20150195629A1 (en) | Passive radiator | |
US3114429A (en) | Loudspeaker | |
KR200408289Y1 (en) | Bar type speaker | |
US2890760A (en) | Transducers | |
JP2005204215A (en) | Electro-acoustic transducer | |
US3180945A (en) | Loudspeaker | |
US3236958A (en) | Loudspeaker system | |
WO2005089013A1 (en) | Speaker | |
RU2654323C2 (en) | Dynamic loudspeaker with internal resonator | |
US3667568A (en) | Pressure compensator for speaker cabinets | |
JP3271075B2 (en) | Speaker unit | |
JP2008252265A (en) | Speaker system | |
JPH0974599A (en) | Speaker device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200522 |