RU2778444C1 - Loudspeaker - Google Patents
Loudspeaker Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778444C1 RU2778444C1 RU2021121100A RU2021121100A RU2778444C1 RU 2778444 C1 RU2778444 C1 RU 2778444C1 RU 2021121100 A RU2021121100 A RU 2021121100A RU 2021121100 A RU2021121100 A RU 2021121100A RU 2778444 C1 RU2778444 C1 RU 2778444C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- horn
- heads
- midrange
- throat
- holes
- Prior art date
Links
- 210000003284 Horns Anatomy 0.000 claims abstract description 80
- 210000003128 Head Anatomy 0.000 claims abstract description 74
- 210000003800 Pharynx Anatomy 0.000 claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к звуковоспроизводящим устройствам и в частности к громкоговорителям.The invention relates to sound-reproducing devices, and in particular to loudspeakers.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
Известны громкоговорители, в которых для получения широкой частотной характеристики используются несколько излучающих головок работающих в разных частотных диапазонах. Для улучшения компактности громкоговорителя и для приближения к идеальному точечному источнику звука, несколько излучающих головок нагружают на один рупор.Loudspeakers are known, in which several radiating heads operating in different frequency ranges are used to obtain a wide frequency response. To improve the compactness of the loudspeaker and to approach the ideal point source of sound, several radiating heads are loaded onto one horn.
Например, известен громкоговоритель US8284976B2 содержащий рупор, одну высокочастотную (ВЧ) звуковоспроизводящую головку и четыре среднечастотных (СЧ) звуковоспроизводящих головки, нагруженные на общий рупор. При этом ВЧ головка нагружена на горло рупора, а СЧ головки нагружены на отверстия, выполненные в боковой поверхности рупора.For example, the known loudspeaker US8284976B2 contains a horn, one high-frequency (HF) sound reproducing head and four mid-frequency (MF) sound reproducing heads loaded on a common horn. In this case, the HF head is loaded on the throat of the horn, and the MF heads are loaded on holes made in the side surface of the horn.
Однако в таком громкоговорителе, взаимное влияние СЧ головок, и влияние СЧ головок на ВЧ головку, приводит к искажениями звучания, искажениям пространственной и частотной характеристик, что особенно проявляется на так называемой частоте раздела, или частоте сопряжения излучения СЧ и ВЧ головок.However, in such a loudspeaker, the mutual influence of the midrange heads, and the influence of the midrange heads on the high-frequency head, leads to sound distortions, distortions in spatial and frequency characteristics, which is especially evident at the so-called crossover frequency, or the coupling frequency of the midrange and high-frequency heads.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Целью изобретения является уменьшение взаимного влияния звуковоспроизводящих головок при их совместной работе в громкоговорителе, улучшение частотной и пространственной характеристик громкоговорителя и улучшение качества звучания. Другой целью изобретения является получение круговой диаграммы направленности громкоговорителя в вертикальной плоскости, т.е. в плоскости перпендикулярной оси излучения громкоговорителя.The aim of the invention is to reduce the mutual influence of sound reproducing heads when they work together in a loudspeaker, improve the frequency and spatial characteristics of the loudspeaker and improve the sound quality. Another object of the invention is to obtain a circular speaker pattern in the vertical plane, i.e. in a plane perpendicular to the loudspeaker radiation axis.
Указанные цели достигаются в громкоговорителе содержащем: рупор, имеющий горло, боковую поверхность, и устье, а также отверстия выполненные в боковой поверхности рупора; одну ВЧ головку нагруженную на горло рупора; и несколько СЧ головок нагруженных на отверстия выполненные в боковой поверхности рупора, при этом, рупор дополнительно снабжен отражающими лепестками, выполненными на боковой поверхности рупора, закрывающими указанные отверстия со стороны горла рупора, и переотражающими излучение СЧ головок к краю устья рупора.These goals are achieved in a loudspeaker containing: a horn having a throat, side surface, and mouth, as well as holes made in the side surface of the horn; one HF head loaded on the throat of the horn; and several midrange heads loaded on holes made in the side surface of the horn, while the horn is additionally equipped with reflective petals made on the side surface of the horn, covering these holes from the throat of the horn, and re-reflecting the radiation of the midrange heads to the edge of the mouth of the horn.
Предпочтительно, устье рупора имеет форму круга. Такая форма рупора и устья позволяет получить наиболее равномерное излучение во все стороны от оси рупора.Preferably, the mouth of the horn is in the form of a circle. This shape of the horn and the mouth allows you to get the most uniform radiation in all directions from the axis of the horn.
Предпочтительно, лепестки установлены таким образом, что суммарная диаграмма направленности излучения СЧ головок на частоте раздела имеет форму кольца. Такая суммарная диаграмма направленности СЧ головок наилучшим образом согласуется с диаграммой направленности ВЧ головки, которая имеет форму круга.Preferably, the petals are installed in such a way that the total radiation pattern of the midrange heads at the crossover frequency has the shape of a ring. Such a total directional pattern of the midrange heads is best consistent with the directional pattern of the HF head, which has the shape of a circle.
Желательно, чтобы отражающие лепестки имели выпуклую форму. Такая форма лепестка позволяет более равномерно переотразить излучение СЧ головки к краю устья рупора.It is desirable that the reflective petals have a convex shape. This shape of the petal allows you to more evenly re-reflect the radiation of the midrange head to the edge of the mouth of the horn.
Также, желательно, выполнить отражающие лепестки в виде карманов закрытых со стороны горла рупора и с боковых сторон и открытых со стороны устья рупора. Такие лепестки позволяют лучше изолировать СЧ головки друг от друга.Also, it is desirable to make reflective petals in the form of pockets closed from the side of the throat of the horn and from the sides and open from the side of the mouth of the horn. Such petals allow you to better isolate the midrange heads from each other.
Предпочтительно, громкоговоритель содержит четыре СЧ головки. Четыре СЧ головки позволяют получить достаточно равномерную диаграмму направленности в фронтальной плоскости, к тому же четыре СЧ головки удобно вписываются в прямоугольный корпус громкоговорителя.Preferably, the loudspeaker comprises four midrange heads. Four midrange heads allow you to get a fairly uniform radiation pattern in the frontal plane, in addition, four midrange heads fit comfortably into the rectangular speaker cabinet.
Желательно, чтобы боковая поверхность рупора имела выпуклую форму. Такая форма рупора обеспечивает лучшее согласования излучения ВЧ головки с излучением СЧ головок.It is desirable that the side surface of the horn has a convex shape. This shape of the horn provides better matching of the radiation of the HF head with the radiation of the midrange heads.
Желательно, чтобы СЧ головки располагались в верхней части рупора, вблизи его устья. При этом, расстояние 1 по оси рупора от его горла до отверстий в боковой поверхности рупора на которые нагружены СЧ головки составляет не менее половины высоты h рупора, а предпочтительно, не менее трех четвертых высоты h рупора. Такое расположение отверстий, на которые нагружены СЧ головки, позволяет разнести ВЧ и СЧ головки друг от друга на достаточное расстояние.It is desirable that the midrange heads are located in the upper part of the horn, near its mouth. At the same time, the
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На чертежах изображено:The drawings show:
Фиг. 1 общий вид громкоговорителя;Fig. 1 general view of the loudspeaker;
Фиг. 2 громкоговоритель в разрезе по линии АА;Fig. 2 loudspeaker in section along the AA line;
Фиг. 3 громкоговоритель в разрезе по линии ББ;Fig. 3 loudspeaker in section along the BB line;
Фиг. 4 акустическое излучение громкоговорителя на частоте раздела;Fig. 4 acoustic radiation of the loudspeaker at the crossover frequency;
Фиг. 5 рупор громкоговорителя виз сзади.Fig. 5 horn viz rear.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Определение некоторых терминов используемых в данном описании.Definition of some terms used in this description.
- Высокочастотная (ВЧ) головка - высокочастотная звуковоспроизводящая головка, это электроакустический преобразователь способный воспроизводить верхнюю часть средних частот и верхние частоты, обычно от 600 Гц до 20 кГц;- High-frequency (HF) head - a high-frequency sound reproducing head, this is an electro-acoustic transducer capable of reproducing the upper part of the middle frequencies and upper frequencies, usually from 600 Hz to 20 kHz;
- среднечастотная (СЧ) головка - среднечастотная звуковоспроизводящая головка, это электроакустический преобразователь способный воспроизводить низкие частоты и нижнюю часть средних частот, обычно от 40 Гц до 3 кГц;- mid-frequency (MF) head - a mid-frequency sound reproducing head, this is an electro-acoustic transducer capable of reproducing low frequencies and the lower part of medium frequencies, usually from 40 Hz to 3 kHz;
- частота раздела - граница между частотными диапазонами излучения СЧ и ВЧ головок, обычно в пределах от 1.2 кГц до 1.8 кГц.- crossover frequency - the boundary between the frequency ranges of the radiation of the MF and HF heads, usually in the range from 1.2 kHz to 1.8 kHz.
На Фиг. 1 приведен общий вид громкоговорителя. На Фиг. 2-3 изображен тот же громкоговоритель без корпуса в разрезе. Громкоговоритель содержит корпус 1, установленный в корпусе 1 рупор 2, одну ВЧ головку 7, нагруженную на горло 3 рупора и четыре СЧ головки 8 нагруженные на отверстия 6 выполненные в боковой поверхности 4 рупора. На Фиг. 1 изображен громкоговоритель с четырьмя СЧ головками, однако количество СЧ головок может быть и больше четырех, например, пять или шесть.On FIG. 1 shows a general view of the loudspeaker. On FIG. 2-3 shows the same loudspeaker without the housing in section. The loudspeaker comprises a
В данном примере ВЧ головка излучает в диапазоне, примерно от 1.2 кГц до 20 кГц, а СЧ головки в диапазоне от 40 Гц до 1.2 кГц. Частота раздела 1.2 кГц. При использовании других головок, частота раздела тоже может быть другой.In this example, the high-frequency head radiates in the range from about 1.2 kHz to 20 kHz, and the mid-range head in the range from 40 Hz to 1.2 kHz. The crossover frequency is 1.2 kHz. When using other heads, the crossover frequency may also be different.
На боковой поверхности 4 рупора 2 выполнены отражающие лепестки 9, которые закрывают отверстия 6, на которые нагружены СЧ головки 8, со стороны горла 3 рупора и переотражают излучение СЧ головок 8 к краю устья 5 рупора. Количество отражающих лепестков 9 соответствует количеству СЧ головок 8. Отражающие лепестки 9 не только закрывают СЧ головки 8 со стороны ВЧ головки 7, но и закрывают СЧ головки 8 друг от друга, тем самым, уменьшая негативное взаимное влияние СЧ головок 8 друг на друга и на ВЧ головку 7.On the
Желательно, чтобы отражающие лепестки 9 закрывали отверстия 6 не только со стороны горла 3 рупора, но и с боков, тем самым, уменьшая взаимное влияние СЧ головок друг на друга.It is desirable that the
СЧ головки 8 расположены на одном уровне по высоте рупора 2, и равномерно распределены по периметру рупора 2, таким образом, на частоте раздела, излучение ВЧ головки 7, если смотреть на громкоговоритель спереди, имеет форму круга, а суммарное излучение СЧ головок 8 имеет форму кольца расположенного по периметру этого круга.The
Уровень расположения отверстий 6 выбирается таким, чтобы расстояние I по оси рупора от его горла до отверстий в боковой поверхности рупора на которые нагружены СЧ головки составляет не менее половины высоты h рупора. Более желательно, чтобы расстояние 1 составляло не менее трех четвертых высоты h. Такое расположение отверстий, на которые нагружены СЧ головки, позволяет разнести ВЧ и СЧ головки друг от друга на достаточное расстояние.The level of the
На Фиг. 4 показан результат моделирования с помощью компьютерной программы излучения такого громкоговорителя на частоте раздела. На частоте раздела излучения ВЧ и СЧ головок сливаются в общую звуковую волну. В реальном громкоговорителе такое слияние приводит к существенному снижению интерференционных искажений по сравнению с традиционными рупорными громкоговорителями.On FIG. 4 shows the result of a computer program simulation of the radiation of such a loudspeaker at the crossover frequency. At the crossover frequency, the radiation of the HF and MF heads merge into a common sound wave. In a real loudspeaker, this fusion results in a significant reduction in interference distortion compared to traditional horn loudspeakers.
На Фиг. 5 отдельно изображен рупор 2 громкоговорителя. Рупор 2 выполнен из пластмассы в виде единого изделия содержащего и рупор и отражающие лепестки 9 а также посадочные места под звукоизлучающие головки и элементы крепления рупора к корпусу громкоговорителя. Для уменьшения интерференционных искажений места соединения отражающих лепестков с боковой стенкой рупора, края отверстий на которые нагружены СЧ головки и края лепестков имеют обтекаемую форму.On FIG. 5 shows the
В результате, получился достаточно компактный громкоговоритель, имеющий плавную частотную характеристику в широком диапазоне частот, равномерную круговую характеристику излучения во фронтальной плоскости, и достаточно малые интерференционные искажения.As a result, a fairly compact loudspeaker with a smooth frequency response in a wide frequency range, a uniform circular radiation characteristic in the frontal plane, and fairly small interference distortions was obtained.
При использовании ВЧ головки с выходом 1.4 дюйма, и СЧ головок с выходом 5 дюймов, громкоговоритель в корпусе с фазоинверторами и встроенным усилителем мощности на 250 Вт имеет размеры 32×32×32 см.When using a HF driver with a 1.4-inch output and a mid-range driver with a 5-inch output, the loudspeaker in a bass-reflex cabinet with a built-in 250W power amplifier has dimensions of 32×32×32 cm.
Обозначения на чертежах:Designations on the drawings:
1 корпус1 building
2 рупор2 speaker
3 горло рупора3 mouthpiece throat
4 боковая поверхность рупора4 horn side
5 устье рупора5 horn mouth
6 отверстия в боковой поверхности рупора6 holes in the side of the horn
7 ВЧ головка7 HF head
8 СЧ головка8 midrange head
9 отражающий лепесток9 reflective petal
10 акустическое излучение h высота рупора10 acoustic radiation h horn height
1 расстояние от устья рупора до отверстия.1 is the distance from the mouth of the horn to the hole.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/IB2022/056537 WO2023286026A1 (en) | 2021-07-16 | 2022-07-15 | Loudspeaker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2778444C1 true RU2778444C1 (en) | 2022-08-18 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5526456A (en) * | 1993-02-25 | 1996-06-11 | Renku-Heinz, Inc. | Multiple-driver single horn loud speaker |
US20040003961A1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-08 | Mackie Designs Inc. | Low frequency horn |
CN201114730Y (en) * | 2007-09-07 | 2008-09-10 | 祝天祥 | Full-directive speaker |
US7751581B2 (en) * | 2004-09-13 | 2010-07-06 | L-Acoustics | Public address system with adjustable directivity |
US20100272295A1 (en) * | 2007-12-18 | 2010-10-28 | Eiji Nakatani | Speaker device having directivity adjustment panel |
EP3063950B1 (en) * | 2013-10-30 | 2017-08-16 | L Acoustics | Sound system with improved adjustable directivity |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5526456A (en) * | 1993-02-25 | 1996-06-11 | Renku-Heinz, Inc. | Multiple-driver single horn loud speaker |
US20040003961A1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-08 | Mackie Designs Inc. | Low frequency horn |
US7751581B2 (en) * | 2004-09-13 | 2010-07-06 | L-Acoustics | Public address system with adjustable directivity |
CN201114730Y (en) * | 2007-09-07 | 2008-09-10 | 祝天祥 | Full-directive speaker |
US20100272295A1 (en) * | 2007-12-18 | 2010-10-28 | Eiji Nakatani | Speaker device having directivity adjustment panel |
EP3063950B1 (en) * | 2013-10-30 | 2017-08-16 | L Acoustics | Sound system with improved adjustable directivity |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7835537B2 (en) | Loudspeaker including slotted waveguide for enhanced directivity and associated methods | |
JP2945983B2 (en) | Speaker device | |
US4336861A (en) | Speaker system | |
US6343134B1 (en) | Loudspeaker and horn with an additional transducer | |
US3329235A (en) | Loudspeaker system | |
US10524042B2 (en) | Electro-acoustical transducer arrangements of a sound system | |
US4593784A (en) | Loudspeaker enclosure | |
TW201914312A (en) | Reflective cone and speaker | |
JPH05268690A (en) | Loud speaker unit having wide-angle directivity | |
CN114979876A (en) | Earphone device | |
US4083426A (en) | Loud speaker apparatus | |
US2801704A (en) | Diffused-tone cabinet | |
RU2778444C1 (en) | Loudspeaker | |
US3435910A (en) | Semispherical loudspeaker | |
US7577265B2 (en) | Loudspeaker system providing improved sound presence and frequency response in mid and high frequency ranges | |
JP2003295862A (en) | Sound releasing device | |
WO2023286026A1 (en) | Loudspeaker | |
US2979149A (en) | Loudspeaker apparatus | |
US6870942B1 (en) | Loudspeaker for line array sound system | |
US2926740A (en) | Acoustic control device for loudspeakers | |
JP2004343229A (en) | Omnidirectional speaker system | |
US3068955A (en) | Device for the radiation of sound waves | |
CN214381388U (en) | Annular linear array full-directional loudspeaker | |
JP3066314B2 (en) | Omnidirectional speaker | |
CN112544087A (en) | Speaker system with multi-planar, nested, folded horn |