RU2744774C1 - Recessed flat loudspeaker - Google Patents

Recessed flat loudspeaker Download PDF

Info

Publication number
RU2744774C1
RU2744774C1 RU2020135043A RU2020135043A RU2744774C1 RU 2744774 C1 RU2744774 C1 RU 2744774C1 RU 2020135043 A RU2020135043 A RU 2020135043A RU 2020135043 A RU2020135043 A RU 2020135043A RU 2744774 C1 RU2744774 C1 RU 2744774C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
flat
loudspeaker
acoustic
sound
Prior art date
Application number
RU2020135043A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Викторович Петрушевский
Дмитрий Владимирович Петренко
Иван Николаевич Киреев
Илья Ильич Денисенко
Владимир Ильич Денисенко
Андрей Владимирович Денисенко
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Синеморе"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Синеморе" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Синеморе"
Priority to RU2020135043A priority Critical patent/RU2744774C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2744774C1 publication Critical patent/RU2744774C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06Loudspeakers

Abstract

FIELD: acoustics.
SUBSTANCE: invention relates to acoustics, in particular to flat loudspeakers. The built-in flat loudspeaker includes a housing, a flat membrane and a transverse acoustic wave acoustic vibration drive. The housing is made in the form of a flat support frame, and a sound-emitting flat rectangular membrane is fixed on the frame, the membrane is made in the form of a honeycomb filler, a surface layer glued to the honeycomb structure on both sides and a stabilizing impregnating composition based on polyurethane primers and varnishes covering the surface layers, reverse the side of the diaphragm is covered with a damping layer. The drive of acoustic vibrations is made in the form of at least one exciter of acoustic vibrations, including ferrite parts of the magnetic circuit. The acoustic vibration exciter is fixed on a flat support frame by means of a bridge and is attached at one end to a flat membrane within a line passing along the plane of a rectangular membrane and coming out of any vertex of a rectangular membrane, and ending at a point on the opposite vertex of the horizontal side of the membrane located at a distance of 2 / 3 of the opposite side of the membrane from the top horizontally.
EFFECT: technical result is to improve the quality of sound reproduction, reduce the installation depth for mounting the loudspeaker and simplify the installation.
2 cl, 8 dwg

Description

Предлагаемый громкоговоритель предназначен преимущественно для инсталляционных акустических решений, в качестве конечного звена- излучателя акустических волн.The proposed loudspeaker is intended primarily for installation acoustic solutions, as the final link-emitter of acoustic waves.

Данный громкоговоритель представляет собой плоскую, квадратную, либо прямоугольную в плане панель для установки в существующую инфраструктуру подвесных потолков типа «Армстронг», либо для потолочного или настенного врезного монтажа в строительные конструкции типа: гипсокартонных, деревянных и иных каркасно-панельных конструкций, а также натяжных потолков. Возможен монтаж таких плоских громкоговорителей в виде свободно подвешенных на тросах в горизонтальном, наклонном или вертикальном положении.This loudspeaker is a flat, square, or rectangular panel for installation in the existing infrastructure of Armstrong type suspended ceilings, or for ceiling or wall flush mounting in building structures such as: plasterboard, wood and other frame-panel structures, as well as tension ceilings. Installation of such flat loudspeakers in the form of freely suspended on cables in a horizontal, inclined or vertical position is possible.

Встраиваемый плоский громкоговоритель применим в акустике. В следующих областях:The built-in flat loudspeaker is applicable in acoustics. In the following areas:

* Переговорные комнаты и конференц-залы,* Meeting rooms and conference rooms,

* Линии оповещения,* Alert lines,

* Кафе, бары, рестораны,* Cafes, bars, restaurants,

* Торгово-развлекательные центры, магазины, павильоны,* Shopping and entertainment centers, shops, pavilions,

* Офисы,* Offices,

* Музеи, выставки, галереи,* Museums, exhibitions, galleries,

* Вокзалы, аэропорты,* Railway stations, airports,

* Гостиницы, театры, культурные центры,* Hotels, theaters, cultural centers,

* Учебные заведения,* Schools,

* Производственные помещения,* Industrial premises,

* Кораблестроение (оповещение в проходах, машинных отделениях, каюткампаниях, каютах)* Shipbuilding (notification in aisles, engine rooms, cabins, cabins)

Из уровня техники известно множество встраиваемых громкоговорителей. Например, большой ассортимент таких изделий предлагает фирма Roxton (http://www.roxton.pro/cat/gromkogovoriteli/potolochnie_gromkogovoriteli.html). Такие громкоговорители — это, по сути, обыкновенные конусные динамики, встроенные в компактный корпус. Из-за особенностей конструкции динамика габаритная установочная глубина такого встраиваемого громкоговорителя редко бывает меньше 100 мм., что затрудняет установку таких изделий в конструкции с малой установочной глубиной. (высота стандартного каркасного профиля для гипсокартона составляет 54 мм). Так как корпус встраиваемого громкоговорителя не может быть достаточно большим по конструктивным соображениям, то это заметно повышает нижний граничный предел частоты в его работе. На практике это обычно 80-100 Гц. Кроме того, конусный динамик обычного громкоговорителя дает угол раскрытия звукового луча около 90°, в отличии от нашего плоского громкоговорителя, обладающего круговой диаграммой направленности (360°) (в случае свободно подвешенного монтажа). Совокупные недостатки обычных встраиваемых громкоговорителей ограничивают сферу их применения и исключают использование в условиях высоких требований к качеству звучания. Достойной альтернативы не предлагается.A variety of built-in loudspeakers are known in the art. For example, a large assortment of such products is offered by Roxton ( http://www.roxton.pro/cat/gromkogovoriteli/potolochnie_gromkogovoriteli.html ). These loudspeakers are, in fact, ordinary cone speakers built into a compact body. Due to the design features of the speaker, the overall installation depth of such a built-in loudspeaker is rarely less than 100 mm, which makes it difficult to install such products in a structure with a small installation depth. (The height of a standard plasterboard frame profile is 54 mm). Since the housing of a built-in loudspeaker cannot be large enough for design reasons, this significantly increases the lower boundary limit of the frequency in its operation. In practice, this is usually 80-100 Hz. In addition, the cone speaker of a conventional loudspeaker gives a sound beam angle of about 90 °, in contrast to our flat loudspeaker, which has a circular (360 °) directivity pattern (in the case of a free-hanging installation). The cumulative disadvantages of conventional built-in loudspeakers limit their scope and preclude their use in environments with high demands on sound quality. No worthy alternative is offered.

Известны также плоские встраиваемые колонки «под штукатурку». Например Ceratec Cerasonar 3060 X1 наиболее близкая к нашей.( https://stereo.ru/to/b43g6-vstraivaemaya-akustika-ceratec-cerasonar-i-steny-zapoyut) Колонка обладает следующими основными характеристиками: глубина 50 мм, ширина 300 мм, длинна 600 мм., частотный диапазон 90-18000гц.Also known flat recessed speakers "under the plaster". For example, Ceratec Cerasonar 3060 X1 is the closest to ours. ( Https://stereo.ru/to/b43g6-vstraivaemaya-akustika-ceratec-cerasonar-i-steny-zapoyut ) The column has the following main characteristics: depth 50 mm, width 300 mm , length 600 mm., frequency range 90-18000 Hz.

Этот громкоговоритель представляет собой мембрану с наклеенным с тыльной стороны слоем поролона особой зубчатой формы, закрепленным на мембране возбудителем акустических колебаний и клемм подключения к усилителю. Так же в комплекте прилагается специальная установочная рама для закрепления громкоговорителя в отверстии стены. После установки мембрану требуется оштукатурить или зашпатлевать и нанести декор. покрытие или обои. Такая особенность монтажа сильно и непредсказуемо утяжеляет мембрану ухудшая ее акустические свойства. Скрытый под отделкой монтаж делает невозможным доступ к элементам громкоговорителя для обслуживания или в случае поломки. В результате потребителю предлагается громкоговоритель с ограниченным (90гц) нижним диапазоном частот и далеким от идеального звучанием, предполагающим большие траты на установочные мероприятия в привязке к начальному этапу отделочно- строительных работ.This loudspeaker is a membrane with a layer of foam rubber of a special serrated shape glued on the back side, fixed to the membrane by an exciter of acoustic vibrations and terminals for connecting to the amplifier. Also included is a special mounting frame for fixing the loudspeaker in the wall hole. After installation, the membrane needs to be plastered or putty and decor applied. cover or wallpaper. This mounting feature strongly and unpredictably makes the membrane heavier, impairing its acoustic properties. Mounting hidden under the trim makes it impossible to access the loudspeaker elements for maintenance or in the event of a breakdown. As a result, the consumer is offered a loudspeaker with a limited (90Hz) lower frequency range and far from ideal sounding, implying large expenditures on installation activities in relation to the initial stage of finishing and construction work.

Известен патент US 6,332,029 Bl Генри Азима, в котором на фиг.25 и26 изображена возможность встраивания звукоизлучающей мембраны, работающей по принципу формирования резонансных изгибных мод непосредственно в потолочные конструкции. Недостатками предлагаемого решения можно считать: неоптимальную форму мембраны в виде квадрата, отличающуюся от рекомендованных в этом же патенте пропорций сторон 3/7, 4/9, 5/13. По мнению самого же автора квадрат не может обеспечить необходимо оптимальный режим распределения резонансных мод с неизбежным ухудшением параметров звучания. Отсутствие корпуса, обладающего значительной массой, использующейся в этой технологии как точка опоры для процесса отражения изгибной волны от края мембраны, наряду с отсутствием на рисунке средств удержания корпуса возбудителя, ведет к сильному снижению эффективности такого громкоговорителя и росту суммарных искажений акустического сигнала. Это не позволит использовать такие колонки в условиях повышенных требований к качеству звучания при соблюдении растущих требований к энергоэффективности систем.Known patent US 6,332,029 Bl Henry Azim, in which figure 25 and 26 shows the possibility of embedding a sound-emitting membrane operating on the principle of the formation of resonant bending modes directly into the ceiling structures. The disadvantages of the proposed solution can be considered: non-optimal shape of the membrane in the form of a square, which differs from the aspect ratios 3/7, 4/9, 5/13 recommended in the same patent. In the opinion of the author himself, the square cannot provide the necessary optimal distribution of the resonant modes with the inevitable deterioration of the sound parameters. The absence of a body with a significant mass, which is used in this technology as a fulcrum for the process of reflection of the flexural wave from the edge of the membrane, along with the absence in the figure of means for holding the body of the exciter, leads to a strong decrease in the efficiency of such a loudspeaker and an increase in the total distortion of the acoustic signal. This will prevent these speakers from being used in environments with increased demands on sound quality while meeting the growing demands for energy efficiency systems.

Наиболее близким техническим решением можно считать патент JP2010199818A, в котором предлагается громкоговоритель типа «плоский динамик», используемый на потолке или стене жилого помещения, либо офиса.The closest technical solution can be considered the patent JP2010199818A, which proposes a loudspeaker of the "flat speaker" type used on the ceiling or wall of a dwelling or office.

Предложен громкоговоритель с плоской диафрагмой, приводимой в движение приводным устройством, закрепленным в геометрическом центре диафрагмы. Включает: раму, плоскую диафрагму(выполненную из древесины, металлополимера, прозрачной смолы, либо сотовой структуры, не описанной детально), закрепленную на одной стороне рамы, приводной блок, закрепленный на раме, заднюю пластину, каплеры-проставки из твердой резины.A loudspeaker with a flat diaphragm is proposed, driven by a drive device fixed in the geometric center of the diaphragm. Includes: frame, flat diaphragm (made of wood, metal polymer, transparent resin, or honeycomb structure not described in detail) fixed to one side of the frame, drive unit fixed to the frame, back plate, hard rubber spacers.

К фундаментальным недостаткам такого плоского громкоговорителя можно отнести следующее:The fundamental disadvantages of such a flat loudspeaker include the following:

В описанной выше конструкции мембрана имеет квадратную форму. Это дает неправильное распределение резонансных модуляций, сильно снижающее акустические качества громкоговорителя.In the construction described above, the membrane is square. This results in an incorrect distribution of resonant modulations, greatly reducing the acoustic qualities of the loudspeaker.

Излучающую мембрану предлагается делать либо из композита – металл + полимер, либо из дерева, либо из прозрачной смолы что дает повышенную массу мембраны и невозможность реализовать качественные параметры звучания на низких частотах, а также неестественный тембральный окрас.The emitting membrane is proposed to be made either from a composite - metal + polymer, or from wood, or from a transparent resin, which gives an increased mass of the membrane and the impossibility of realizing high-quality sound parameters at low frequencies, as well as an unnatural timbre color.

Для компенсации недостатков конструкции, касающихся неоптимального распределения резонансов по площади мембраны, внутри корпуса между излучающей мембраной и верхней крышкой используются специальные каплеры-проставки из твердой резины, заметно усложняющие конструкцию и снижающие КПД громкоговорителя. Кроме этого, автор предлагает улучшать амплитудно-частотную характеристику путем сложного манипулирования настройки позицией размещения каплеров-роставок и их количеством, что опять-таки ведет к затруднению повторяемости успешного результата в промышленных масштабах серийного производства.To compensate for the design shortcomings related to the non-optimal distribution of resonances over the area of the membrane, inside the case between the radiating membrane and the top cover, special couplings-spacers made of hard rubber are used, which significantly complicate the design and reduce the efficiency of the loudspeaker. In addition, the author proposes to improve the amplitude-frequency response by complex manipulation of the adjustment of the position of the delivery couplers and their number, which again leads to the difficulty of repeatability of a successful result on an industrial scale of mass production.

В японском патенте используется сплошная верхняя крышка для изоляции обратной стороны излучения и, по сути, превращающая конструкцию в разновидность акустического оформления, именуемого «закрытый ящик». Такое решение не позволяет реализовать высокие качественные характеристики звукового сигнала, в частности из-за переотражений возникающих от верхней (задней по отношению к излучающей мембране) крышки и возвращающихся на мембрану с фазовым сдвигом. В результате громкоговоритель издает "загрязненный звук" и резко теряет эффективность работы в низкочастотном диапазоне.The Japanese patent uses a solid top cover to isolate the backside of the radiation and essentially transforms the structure into a kind of acoustic design called a "closed box". Such a solution does not allow realizing high quality characteristics of the sound signal, in particular, due to re-reflections arising from the upper (back with respect to the radiating membrane) cover and returning to the membrane with a phase shift. As a result, the loudspeaker emits a "dirty sound" and suddenly loses its efficiency in the low frequency range.

Привод возбуждения акустических колебаний мембраны прикреплен в её геометрическом центре. На практике это означает ухудшение акустических свойств громкоговорителя ввиду неоптимального распределения зон резонансного возбуждения, с неизбежным ростом гармонических искажений вплоть десятков процентов и искаженной амплитудно-частотной характеристики в реальности, имеющей разброс вплоть до 30 Дб.The drive for excitation of acoustic vibrations of the membrane is attached at its geometric center. In practice, this means a deterioration in the acoustic properties of a loudspeaker due to the suboptimal distribution of resonant excitation zones, with an inevitable increase in harmonic distortions of up to tens of percent and a distorted amplitude-frequency characteristic in reality, with a spread of up to 30 dB.

Громкоговоритель имеет корпус, герметично соединенный с мембраной и обладающий внутренним объемом воздуха порядка нескольких литров Такое решение напрочь лишает всех преимуществ технологии плоских громкоговорителей: практический предел нижней звуковой частоты 100 Гц, невозможность реализовать такие качественные параметры звучания, как разборчивость и микро динамика звука и т.д. Такой громкоговоритель неприменим в условиях повышенных требований к качеству звучания.The loudspeaker has a housing that is tightly connected to the membrane and has an internal air volume of the order of several liters.This solution completely deprives of all the advantages of flat loudspeaker technology: the practical limit of the lower audio frequency is 100 Hz, the impossibility of realizing such high-quality sound parameters as intelligibility and micro dynamics of sound, etc. etc. Such a loudspeaker is inapplicable in conditions of increased requirements for sound quality.

Установочная глубина японского громкоговорителя составляет аж 110 мм (судя по предоставленному рисунку). Это не несет преимуществ по сравнению с обычными встраиваемыми громкоговорителями в условиях с необходимостью инсталляции с малой установочной глубиной.The installation depth of the Japanese speaker is as much as 110 mm (judging by the picture provided). This does not offer any advantages over conventional recessed loudspeakers where installations with a shallow installation depth are required.

Предлагаемое нами техническое решение позволяет решить следующие задачи: The technical solution we offer allows us to solve the following tasks:

1) Расширение нижней граничной частоты работы громкоговорителя,1) Expansion of the lower cutoff frequency of the loudspeaker,

2) Получение качественных показателей звучания с помощью минимальных материалозатрат,2) Obtaining high-quality sound indicators using minimal material consumption,

3) Снижение установочной глубины для монтажа громкоговорителя в интерьере,3) Reduced installation depth for indoor loudspeaker installation,

4) Повышение равномерности звукового поля в зоне охвата работающего громкоговорителя,4) Improving the uniformity of the sound field in the coverage area of the operating loudspeaker,

5) Максимальное упрощение монтажа и снижение затрат на установку в существующую архитектуру зданий.5) Maximum ease of installation and reduction of installation costs in the existing architecture of buildings.

Технический результат - повышение качества звуковоспроизведения, уменьшение установочной глубины для монтажа громкоговорителя и упрощение монтажа.The technical result is to improve the quality of sound reproduction, reduce the installation depth for mounting the loudspeaker and simplify the installation.

Технический результат достигается тем, что: встраиваемый плоский громкоговоритель, включает: корпус, плоскую мембрану и привод акустических колебаний поперечной акустической волны. The technical result is achieved by the fact that: a built-in flat loudspeaker includes: a housing, a flat membrane and a drive for acoustic vibrations of a transverse acoustic wave.

При этом корпус выполнен в виде плоской опорной рамы, а на раме закреплена звукоизлучающая плоская прямоугольная мембрана,In this case, the body is made in the form of a flat support frame, and a sound-emitting flat rectangular membrane is fixed on the frame,

мембрана выполнена в виде сотового заполнителя, поверхностного слоя, приклеенного к сотовой структуре с двух сторон и стабилизирующего пропиточного состава на основе полиуретановых грунтов и лаков, покрывающего поверхностные слои,the membrane is made in the form of a honeycomb filler, a surface layer glued to the honeycomb structure on both sides and a stabilizing impregnating composition based on polyurethane primers and varnishes, covering the surface layers,

обратная сторона мембраны покрыта демпфирующим слоем, the reverse side of the diaphragm is covered with a damping layer,

привод акустических колебаний выполнен в виде, по меньшей мере, одного возбудителя акустических колебаний, включающего ферритовые детали магнитопровода, the drive of acoustic vibrations is made in the form of at least one exciter of acoustic vibrations, including ferrite parts of the magnetic circuit,

а по меньшей мере, один возбудитель акустических колебаний закреплён, на плоской опорной раме посредством перемычки, и прикреплен одним своим концом к плоской мембране в пределах особой линии, проходящей по плоскости прямоугольной мембраны и выходящей из любой вершины прямоугольной мембраны, а заканчивающейся в точке на противолежащей вершине горизонтальной стороне мембраны, расположенной на расстоянии 2/3 противолежащей стороны мембраны от вершины по горизонтали. and at least one acoustic vibration exciter is fixed on a flat support frame by means of a bridge, and is attached at one end to the flat membrane within a special line passing along the plane of the rectangular membrane and coming out of any vertex of the rectangular membrane, and ending at a point on the opposite apex of the horizontal side of the membrane, located at a distance of 2/3 of the opposite side of the membrane from the apex horizontally.

Также у предлагаемого громкоговорителя по п.1 демпфирующий слой, которым покрыта обратная сторона мембраны, выполнен из поролона.Also, in the proposed loudspeaker according to claim 1, the damping layer, which covers the reverse side of the membrane, is made of foam rubber.

Заявленное решение поясняется следующими фигурами:The stated solution is illustrated by the following figures:

на фиг.1 показаны все основные элементы конструкции плоского громкоговорителя,Figure 1 shows all the main structural elements of a flat loudspeaker,

на фиг.2 показана схема, создания торцевой кромки изделия,figure 2 shows a diagram of creating the end edge of the product,

на фиг.3-5 показан внешний вид плоского громкоговорителя,Figures 3-5 show the appearance of a flat loudspeaker,

на фиг.6 показан торец мембраны с нанесенным демпфирующим покрытием из поролона,Fig. 6 shows the end face of the membrane coated with a damping foam rubber coating,

на фиг.7 показано схематичное изображение геометрической пропорции сторон мембраны, а также особой линии, в пределах которой осуществляется крепление возбудителей,Fig. 7 shows a schematic representation of the geometric proportion of the sides of the membrane, as well as a special line within which the attachment of the pathogens is carried out,

на фиг.8 показана мембрана в разрезе. Figure 8 shows a sectional view of the membrane.

На фигурах позициями обозначены:In the figures, the positions indicate:

1 – плоская опорная рама,1 - flat support frame,

2 – мембрана,2 - membrane,

3 – демпфирующий поролоновый слой,3 - damping foam layer,

4 – возбудитель акустических колебаний,4 - the causative agent of acoustic vibrations,

5 – перемычка крепления возбудителя к раме,5 - jumper for attaching the exciter to the frame,

6 – проставка крепления перемычки к раме устройства,6 - spacer for attaching the jumper to the device frame,

7 – акустическая защитная ткань,7 - acoustic protective fabric,

8 - устройство фиксации громкоговорителя в отверстии стены для накладного монтажа.8 - device for fixing the loudspeaker in the wall hole for surface mounting.

Предлагаемый нами встраиваемый плоский громкоговоритель включает: плоскую опорную несущую раму 1 (Фиг.1), выполненную из металлопластикового композита, звукоизлучающую мембрану 2 (Фиг.1), (представляющую собой композит с ячеистой внутренней частью из алюминия, бумаги или арамидного волокна, и бумаги плотностью 40-160 г/м.кв, наклеенной с двух сторон, пропитанной полиуретановыми составами, для придания мембране поверхностной прочности и водостойкости) демпфирующий поролоновый слой, покрывающий обратную сторону мембраны 3 (Фиг.1), возбудитель акустических колебаний 4 (Фиг.1), в том числе включающий детали феррита, перемычку крепления возбудителя к раме 5 (Фиг.1), акустической защитной ткани 7 (Фиг.1) для защиты и эстетической отделки лицевой стороны громкоговорителя, закрепленную на раме с помощью способа, проиллюстрированного на Фиг.2, и устройства фиксации громкоговорителя в отверстии стены для накладного монтажа 8 (Фиг.1).Our proposed built-in flat loudspeaker includes: a flat supporting supporting frame 1 (Fig. 1), made of a metal-plastic composite, a sound-emitting membrane 2 (Fig. 1), (which is a composite with a cellular interior made of aluminum, paper or aramid fiber, and paper with a density of 40-160 g / m2, glued on both sides, impregnated with polyurethane compounds, to give the membrane surface strength and water resistance), a damping foam layer covering the reverse side of the membrane 3 (Fig. 1), an acoustic vibration exciter 4 (Fig. 1) ), including ferrite parts, a bridge for attaching the exciter to the frame 5 (Fig. 1), an acoustic protective fabric 7 (Fig. 1) for protection and aesthetic finishing of the front side of the loudspeaker, fixed to the frame using the method illustrated in Fig. 2, and a device for fixing the loudspeaker in the wall opening for surface mounting 8 (Fig. 1).

В плоскую опорную несущую раму 1 квадратной формы установлена мембрана оптимальной для распределения резонансных зон прямоугольной геометрии, близкой к пропорции отношения длины к ширине как 9 к 5 (Фиг.8). А возбудитель колебаний прикреплён одним своим концом к мембране в пределах особой линии, проходящей по плоскости прямоугольной мембраны и выходящей из любой вершины прямоугольной мембраны, а заканчивающейся в точке на противолежащей вершине горизонтальной стороне мембраны, расположенной на расстоянии 2/3 противолежащей стороны мембраны от вершины по горизонтали, а мембрана выполнена в виде сотового заполнителя, поверхностного слоя, приклеенного к сотовой структуре с двух сторон и стабилизирующего пропиточного состава на основе полиуретановых грунтов и лаков, покрывающего поверхностные слои.In a flat support frame 1 of a square shape, a membrane is installed that is optimal for the distribution of resonant zones of rectangular geometry, close to the proportion of the ratio of length to width as 9 to 5 (Fig. 8). And the vibration exciter is attached at one end to the membrane within a special line passing along the plane of the rectangular membrane and coming out of any vertex of the rectangular membrane, and ending at a point on the opposite vertex of the horizontal side of the membrane, located at a distance of 2/3 of the opposite side of the membrane from the vertex along horizontal, and the membrane is made in the form of a honeycomb filler, a surface layer glued to the honeycomb structure on both sides and a stabilizing impregnating composition based on polyurethane primers and varnishes, covering the surface layers.

Мембрана 2 выполнена, как легчайшая сэндвич структура и конструкционно представляет собой материал, оптимальным образом подходящий для реализации качественных показателей звучания в гораздо более широком диапазоне частот. Так мембрана состоит из сотового заполнителя, представляющего собой какую-либо сотовую структуру, состоящую из различных материалов таких как: бумага, арамидное волокно, алюминий, либо другой металл с низкой удельной плотностью. Содержит листы поверхностного слоя , приклеенного к сотовой структуре с двух сторон на клеевой состав, выдерживающий многократные вибрационные изгибные колебания. В качестве покровного материала предлагается использовать бумагу с плотностью от 30 до 125 г на квадратный метр площади. Далее используется стабилизирующий пропиточный состав на основе полиуретановых грунтов и лаков , которым пропитывается покрывная бумага. В случае необходимости применяется слой акрилового полимера, включающий в себя помол микронного масштаба минеральных и органических веществ (кварц, скорлупа грецкого ореха, рис и рисовая шелуха и пр).Membrane 2 is made as the lightest sandwich structure and is structurally a material that is optimal for the implementation of sound quality indicators in a much wider frequency range. So the membrane consists of a honeycomb filler, which is some kind of honeycomb structure, consisting of various materials such as paper, aramid fiber, aluminum, or other metal with a low specific density. Contains sheets of the surface layer glued to the honeycomb structure from both sides on an adhesive composition that can withstand repeated vibration bending vibrations. It is proposed to use paper with a density of 30 to 125 g per square meter of area as a covering material. Next, a stabilizing impregnating compound is used based on polyurethane primers and varnishes, with which the covering paper is impregnated. If necessary, a layer of acrylic polymer is applied, including micron-scale grinding of mineral and organic substances (quartz, walnut shells, rice and rice husks, etc.).

Применяемые в нашем громкоговорителе конструктивные решения пропорция мембраны 9 к 5, способ крепления мембраны к раме на виброизоляционную ленту, а также ассиметричное крепление возбудителя в пределах площади мембраны, выполненное по определенной схеме (как раскрыто выше) (Фиг.8). Привод акустических колебаний имеет детали магнитопровода из феррита для снижения частоты и повышения КПД в нижнем регистре звукового диапазона. Например привод может выполнен в виде пластикового корпуса, выполняющего роль опоры, к которой прикреплены магнитная система, система удержания катушки в магнитном зазоре, крепления к опорной раме в виде ряда резьбовых отверстий; деталей магнитной системы, включающей в себя постоянный магнит цилиндрической формы (NeFeB), ферритовое кольцо, образующее собой внешний периметр кольцевого зазора магнитной системы и стальную шайбу, скрепляющую их в единую конструкцию; цилиндрической катушки намотанной медным проводом и закреплённой на каркасе цилиндрической форме из текстолита или иного материала; системы удержания катушки в пределах магнитного зазора с целью обеспечения её свободного возвратно-поступательного движения, и состоящую из двух центрирующих шайб разного диаметра закрепленных на некотором расстоянии друг от друга (на практике расстояние составляет от 5 до 15 мм) и изготовленных из суровой ткани методом прессования в виде концентрически гофрированных дисков, внутренним отверстием, закреплённым к катушке, а внешнем периметром к опорной раме; гибких, подводящих электрический сигнал к катушке, проводов, вшитых в одну из центрирующих шайб и одним концом припаянных к выводам катушки, а другим к внешней контактной группе для подвода электрического сигнала от усилителя; кольцо крепления каркаса катушки к поверхности звукоизлучающей мембраны; и контактов подвода электрического сигнала.The constructive solutions used in our loudspeaker are the proportion of the membrane 9 to 5, the method of fastening the membrane to the frame on the vibration isolation tape, as well as the asymmetric fastening of the exciter within the membrane area, made according to a certain scheme (as disclosed above) (Fig. 8). The acoustic vibration drive has ferrite magnetic parts to reduce the frequency and increase the efficiency in the lower register of the audio range. For example, the drive can be made in the form of a plastic case that acts as a support to which a magnetic system is attached, a system for holding a coil in a magnetic gap, fastening to a support frame in the form of a series of threaded holes; parts of the magnetic system, which includes a cylindrical permanent magnet (NeFeB), a ferrite ring that forms the outer perimeter of the annular gap of the magnetic system and a steel washer that holds them together into a single structure; a cylindrical coil wound with copper wire and fixed to the frame in a cylindrical shape made of textolite or other material; systems for holding the coil within the magnetic gap in order to ensure its free reciprocating movement, and consisting of two centering washers of different diameters fixed at some distance from each other (in practice, the distance is from 5 to 15 mm) and made of harsh fabric by pressing in the form of concentrically corrugated discs, with an inner hole fixed to the coil, and an outer perimeter to the support frame; flexible, supplying an electrical signal to the coil, wires sewn into one of the centering washers and soldered at one end to the terminals of the coil, and the other to the external contact group for supplying an electrical signal from the amplifier; a ring for fastening the coil frame to the surface of the sound-emitting membrane; and contacts for supplying an electrical signal.

В предлагаемом встраиваемом плоском громкоговорителе крышка задней стороны отсутствует. Вместо этого выполнено поролоновое демпфирование обратной стороны мембраны.The proposed recessed flat loudspeaker does not have a back cover. Instead, foam rubber cushioning is provided on the back of the membrane.

Конструкция громкоговорителя бескорпусная с реализацией всех преимуществ качества звучания технологии плоских громкоговорителей. Конструкция характеризуется исключительно малой установочной глубиной на практике доходящей до 25 мм.The loudspeaker design is open-frame and takes full advantage of the sound quality of flat loudspeaker technology. The design is characterized by an extremely small installation depth, in practice up to 25 mm.

Предлагаемый громкоговоритель основан на способности генерировать поперечную акустическую волну (http://selftrans.narod.ru/v2_1/acoustics/acoustics03/acoustics3rus.html) под действием резонансного возбуждения поверхностно-бегущими волнами, возникающими на мембране и образующими частотно-амплитудные очаги модуляций оппозитных колебаний в пределах определенных зон на поверхности звукоизлучающей мембраны. Отличительной особенностью этого способа звукоизлучения является формирование кругового звукового поля вокруг источника, со свойствами равномерного распределения частотного баланса и амплитуды колебаний в зоне действия такого поля. Степень же затухания сигнала становится обратно пропорциональной к возрастающему расстоянию (а не квадрату расстояния в случае с громкоговорителями на обычных динамиках). На практике, в случае со встраиваемой акустикой диаграмма направленности представляет собой полусферу с источником в ее центре, а угол раскрытия звукового луча составляет 180° практически без деградации частотного баланса и амплитуды сигнала.The proposed loudspeaker is based on the ability to generate a transverse acoustic wave (http://selftrans.narod.ru/v2_1/acoustics/acoustics03/acoustics3rus.html) under the action of resonant excitation by surface-traveling waves that arise on the membrane and form frequency-amplitude foci of modulation of opposite vibrations within certain zones on the surface of the sound-emitting membrane. A distinctive feature of this method of sound emission is the formation of a circular sound field around the source, with the properties of uniform distribution of the frequency balance and amplitude of oscillations in the area of action of such a field. The degree of signal attenuation becomes inversely proportional to increasing distance (and not the square of the distance in the case of loudspeakers on conventional speakers). In practice, in the case of built-in acoustics, the radiation pattern is a hemisphere with a source in its center, and the opening angle of the sound beam is 180 ° practically without degradation of the frequency balance and signal amplitude.

Таким образом, становится возможным использование значительно меньшего количества плоских громкоговорителей для более равномерного звукового покрытия пространств и помещений.Thus, it becomes possible to use a significantly smaller number of flat loudspeakers for a more even sound coverage of spaces and rooms.

Плоский громкоговоритель квадратного типа фиг 3-5. имеет размер в плане 595×595 мм, адаптированный под установку в стандартную ячейку 600×600мм подвесного потолка типа «армстронг». Громкоговоритель укладывается вместо штатной декоративной панели в том месте потолка, где предполагается его использование. В случае врезного монтажа в каркасно-панельную конструкцию плоский громкоговоритель достаточно приложить к поверхности так, чтобы элементы его конструкции с задней стороны оказались в пределах предварительно вырезанного монтажного отверстия, а пружинный механизм фиксации панели обеспечил уверенную фиксацию корпуса с обратной стороны кромки отверстия всех четырех углов корпуса громкоговорителя, либо, по крайней мере двух противостоящих.Flat square-type loudspeaker FIGS. 3-5. has a plan size of 595 × 595 mm, adapted for installation in a standard cell of 600 × 600 mm of an armstrong type suspended ceiling. The loudspeaker is installed instead of the standard decorative panel in the place of the ceiling where it is supposed to be used. In the case of flush mounting in a frame-panel structure, it is enough to attach the flat loudspeaker to the surface so that its structural elements on the rear side are within the pre-cut mounting hole, and the spring-loaded panel locking mechanism ensures reliable fixation of the cabinet on the back side of the hole edge of all four corners loudspeaker, or at least two opposing ones.

Плоский громкоговоритель по предлагаемой технологии может быть выполнен в различных форматах. В виде прямоугольника разных соотношений длин сторон, квадрата, также включать две и более звукоизлучающие мембраны в пределах одного корпуса громкоговорителя для увеличения мощности панели или обеспечения режима стереозвучания в рамках работы одной панели. Следует особо отметить способ закрепления и декорирования тканевой обтяжки изделия, представляющую собой технический прием организации торцевой кромки корпуса громкоговорителя (Фиг 2).A flat loudspeaker according to the proposed technology can be made in various formats. In the form of a rectangle of different aspect ratios, a square, also include two or more sound-emitting membranes within the same loudspeaker cabinet to increase the panel power or provide a stereo sound mode within the framework of a single panel. It should be especially noted the method of fixing and decorating the fabric covering of the product, which is a technique for organizing the end edge of the loudspeaker case (Fig. 2).

Таким образом, преимущества технологии изготовления плоского громкоговорителя прежде всего реализуются в области повышения качества звуковоспроизведения, повышения уровня психоакустического комфорта потребителя акустического сигнала, а также обеспечения высокой степени удобства монтажа и эксплуатации акустических систем встраиваемого типа.Thus, the advantages of the technology of manufacturing a flat loudspeaker are primarily realized in the field of improving the quality of sound reproduction, increasing the level of psychoacoustic comfort of the consumer of the acoustic signal, as well as ensuring a high degree of ease of installation and operation of built-in acoustic systems.

Для достижения схожего, либо превосходного технического результата требуется меньшее количество громкоговорителей, меньше кабелей и проводов, ниже стоимость работ по их прокладке, выше долговременная надежность, а обслуживание и ремонт вызывают минимум затруднений. Качество звукового материала повышается настолько, что теперь можно слышать музыку именно такой, какой ее задумали и сделали. Теперь Вы не пропустите долгожданного объявления в условиях шумного вокзала о времени отбытия вашего поезда и смене посадочной платформы.Achieving a similar or superior technical result requires fewer loudspeakers, fewer cables and wires, lower cost of laying them, higher long-term reliability, and maintenance and repairs cause a minimum of difficulties. The quality of the sound material is improved so much that now you can hear the music exactly as it was conceived and made. Now you do not miss the long-awaited announcement in a noisy station about the time of departure of your train and change of the boarding platform.

Claims (7)

1. Встраиваемый плоский громкоговоритель, включающий корпус, плоскую мембрану и привод акустических колебаний поперечной акустической волны, отличающийся тем, что 1. A built-in flat loudspeaker, including a housing, a flat membrane and a drive for acoustic vibrations of a transverse acoustic wave, characterized in that корпус выполнен в виде плоской опорной рамы, а на раме закреплена звукоизлучающая плоская прямоугольная мембрана,the body is made in the form of a flat support frame, and a sound-emitting flat rectangular membrane is fixed on the frame, мембрана выполнена в виде сотового заполнителя, поверхностного слоя, приклеенного к сотовой структуре с двух сторон и стабилизирующего пропиточного состава на основе полиуретановых грунтов и лаков, покрывающего поверхностные слои,the membrane is made in the form of a honeycomb filler, a surface layer glued to the honeycomb structure on both sides and a stabilizing impregnating composition based on polyurethane primers and varnishes, covering the surface layers, обратная сторона мембраны покрыта демпфирующим слоем, the reverse side of the diaphragm is covered with a damping layer, привод акустических колебаний выполнен в виде по меньшей мере одного возбудителя акустических колебаний, включающего ферритовые детали магнитопровода, the drive of acoustic vibrations is made in the form of at least one exciter of acoustic vibrations, including ferrite parts of the magnetic circuit, а по меньшей мере один возбудитель акустических колебаний закреплён на плоской опорной раме посредством перемычки и прикреплен одним своим концом к плоской мембране в пределах линии, проходящей по плоскости прямоугольной мембраны и выходящей из любой вершины прямоугольной мембраны, а заканчивающейся в точке на противолежащей вершине горизонтальной стороне мембраны, расположенной на расстоянии 2/3 противолежащей стороны мембраны от вершины по горизонтали. and at least one acoustic vibration exciter is fixed on a flat support frame by means of a bridge and is attached at one end to a flat membrane within a line passing along the plane of a rectangular membrane and going out from any vertex of a rectangular membrane, and ending at a point on the opposite apex of the horizontal side of the membrane located at a distance of 2/3 of the opposite side of the membrane from the vertex horizontally. 2. Встраиваемый плоский громкоговоритель по п.1 формулы, отличающийся тем, что демпфирующий слой, которым покрыта обратная сторона мембраны, выполнен из поролона.2. The built-in flat loudspeaker according to claim 1 of the formula, characterized in that the damping layer, which covers the reverse side of the membrane, is made of foam rubber.
RU2020135043A 2020-10-26 2020-10-26 Recessed flat loudspeaker RU2744774C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135043A RU2744774C1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Recessed flat loudspeaker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135043A RU2744774C1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Recessed flat loudspeaker

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744774C1 true RU2744774C1 (en) 2021-03-15

Family

ID=74874545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135043A RU2744774C1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Recessed flat loudspeaker

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744774C1 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4997058A (en) * 1989-10-02 1991-03-05 Bertagni Jose J Sound transducer
JPH05227590A (en) * 1992-02-10 1993-09-03 Masaaki Takenaka Speaker with glass diaphragm
US6332029B1 (en) * 1995-09-02 2001-12-18 New Transducers Limited Acoustic device
US6478109B1 (en) * 2000-07-04 2002-11-12 Tai-Yan Kam Laminated composite panel-form loudspeaker
KR20030036075A (en) * 2001-10-31 2003-05-09 암스트롱 월드 인더스트리이즈, 인코포레이티드 Flat panel sound radiator with supported exciter and compliant surround
CN1144498C (en) * 1998-07-03 2004-03-31 新型转换器有限公司 Resonant panel-form loudspeaker
DE102009048000A1 (en) * 2009-10-01 2011-09-15 Bayer Materialscience Ag Composite made of open-cell rigid foam
JP5227590B2 (en) * 2004-08-06 2013-07-03 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト Multi-speed automatic transmission
DE102015104478A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Bruno Winter Flat speaker
RU2692096C2 (en) * 2014-03-26 2019-06-21 Саундфан!Ко., Лтд Universal loudspeaker

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4997058A (en) * 1989-10-02 1991-03-05 Bertagni Jose J Sound transducer
JPH05227590A (en) * 1992-02-10 1993-09-03 Masaaki Takenaka Speaker with glass diaphragm
US6332029B1 (en) * 1995-09-02 2001-12-18 New Transducers Limited Acoustic device
CN1144498C (en) * 1998-07-03 2004-03-31 新型转换器有限公司 Resonant panel-form loudspeaker
US6478109B1 (en) * 2000-07-04 2002-11-12 Tai-Yan Kam Laminated composite panel-form loudspeaker
KR20030036075A (en) * 2001-10-31 2003-05-09 암스트롱 월드 인더스트리이즈, 인코포레이티드 Flat panel sound radiator with supported exciter and compliant surround
JP5227590B2 (en) * 2004-08-06 2013-07-03 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト Multi-speed automatic transmission
DE102009048000A1 (en) * 2009-10-01 2011-09-15 Bayer Materialscience Ag Composite made of open-cell rigid foam
RU2692096C2 (en) * 2014-03-26 2019-06-21 Саундфан!Ко., Лтд Universal loudspeaker
DE102015104478A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Bruno Winter Flat speaker

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6481173B1 (en) Flat panel sound radiator with special edge details
US6386315B1 (en) Flat panel sound radiator and assembly system
CA2400373C (en) Equalizable electro-acoustic device used in commercial panels and method for converting said panels
EA002109B1 (en) Loudspeakers comprising panel-form acoustic radiating elements
US8958591B2 (en) Speaker system method and apparatus
US9226061B2 (en) Speaker assembly
RU2744774C1 (en) Recessed flat loudspeaker
EP1061769A2 (en) Loudspeaker
US20160112784A1 (en) Sound vibration excitation assembly for discrete area sound-absorbing ceiling surfaces, and sound system including such vibration excitation assembly
US20190075381A1 (en) Ceiling speaker assembly
US6983819B2 (en) Entertainment sound panels
EP1204295A1 (en) Flat panel sound radiator with sound absorbing facing
RU2246802C2 (en) Loudspeaker
CN2393285Y (en) Ceiling type loudspeaker box
US8611575B1 (en) Speaker system method and apparatus
RU2018207C1 (en) Method of exposure to sound of indoor and outdoor spaces
CN214125470U (en) Wall painting sound box
EP4155484A1 (en) Acoustic space building structure capable of amplifying sound and producing optimal reverberant sound by means of sound focusing without sound equipment
Stevens et al. AIRO
CN103190159A (en) Apparatus for radiating an audio signal
KR20030092458A (en) Sound Device