RU2806742C1 - Sound distribution device with controlled broadband directivity - Google Patents
Sound distribution device with controlled broadband directivity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806742C1 RU2806742C1 RU2022105982A RU2022105982A RU2806742C1 RU 2806742 C1 RU2806742 C1 RU 2806742C1 RU 2022105982 A RU2022105982 A RU 2022105982A RU 2022105982 A RU2022105982 A RU 2022105982A RU 2806742 C1 RU2806742 C1 RU 2806742C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- source
- sound
- housing
- radiation
- Prior art date
Links
Abstract
Description
[1] Настоящая заявка относится к акустическому корпусу с управляемой широкополосной направленностью.[1] This application relates to an acoustic enclosure with controllable broadband directivity.
[2] Уровень техники[2] State of the art
Задачи современных систем громкоговорящей связи заключаются в обеспечении:The objectives of modern public address systems are to provide:
- однородности уровня звука по охваченной площади аудитории, а также по всему звуковому спектру (20 Гц - 20 кГц), при этом избегая создания уровней звука за пределами этой области,- uniformity of sound levels across the audience area covered, as well as across the entire audio spectrum (20 Hz - 20 kHz), while avoiding the creation of sound levels outside this area,
- высокого уровня качества по аудитории с точки зрения сопряжения различных компонентов систем громкоговорящей связи.- high level of quality for the audience in terms of interfacing various components of public address systems.
[3] Устройства распространения звука, излучающие на низких частотах, то есть ниже 200 Гц, имеют очень небольшую направленность, поскольку их размер мал по сравнению с длиной волны, создаваемой источниками звука.[3] Sound propagation devices emitting at low frequencies, i.e. below 200 Hz, have very little directivity because their size is small compared to the wavelength produced by the sound sources.
[4] Для компенсации этого излучения, которое может не только акустически загрязнять области, в которых это нежелательно, но также может возбуждать резонансные моды помещений и создавать раздражающую реверберацию в аудитории, пользователи и производители систем распространения звука изобрели электроакустические конфигурации, которые придают звуковым устройствам определенную направленность, особенно кардиоидного или гиперкардиоидного типа. На ФИГ. 1 представлены полярные диаграммы излучения для различных типов направленности.[4] To compensate for this radiation, which can not only acoustically pollute areas where it is undesirable, but can also excite resonant room modes and create annoying reverberation in the auditorium, users and manufacturers of sound distribution systems have invented electroacoustic configurations that give sound devices a certain directionality, especially cardioid or hypercardioid type. In FIG. Figure 1 shows polar radiation diagrams for various types of directivity.
[5] В частности, при использовании системы громкоговорящей связи с несколькими устройствами распространения звука требуется эффективное переднее суммирование, т.е. в направлении оси 0° на ФИГ. 1, звуковых лучей, исходящих из различных устройств распространения звука, и заднее подавление, т.е. устранение звука в задней части системы громкоговорящей связи в направлении оси 180° на ФИГ. 1 в широком диапазоне акустических частот. Суммирование звукового излучения от разных устройств означает наложение этих излучений, создающее конструктивные или деструктивные зоны. Эффективным суммированием является решение, в котором наложение излучений создает конструктивные зоны, т.е. в которых излучения не компенсируют друг друга.[5] In particular, when using a public address system with multiple sound distribution devices, efficient forward summation is required, i.e. in the direction of the 0° axis in FIG. 1, sound beams emanating from various sound propagation devices, and rear suppression, i.e. eliminating sound at the rear of the PA system in the 180° axis direction in FIG. 1 over a wide range of acoustic frequencies. The summation of sound radiation from different devices means the superposition of these radiations, creating constructive or destructive zones. An effective summation is a solution in which the superposition of radiation creates constructive zones, i.e. in which the radiations do not cancel each other out.
[6] Физическое явление, заключающееся в том, что при наличии нескольких источников звука слушатель будет воспринимать излучаемые волны с временной разностью, вызванной разностью пути между его положением и положением каждого источника, позволяет предусмотреть дизайн конкретных направленностей, упомянутых выше.[6] The physical phenomenon that, in the presence of multiple sound sources, the listener will perceive the emitted waves with a time difference caused by the path difference between his position and the position of each source allows for the design of the specific directivities mentioned above.
[7] Электронное управление амплитудой и фазой источников звука позволяет адаптировать диаграмму излучения и, следовательно, направленность звукорассеивающих устройств. Другими словами, путем ввода различных сигналов в фазе, зависящей от частоты (например, с задержкой), в эти разные источники можно управлять деструктивными или конструктивными зонами, возникающими в результате наложения звуковых потоков множества используемых источников звука. Соотношение мощностей между каждым из этих источников также может влиять на эффективность направленности, вызванной этой настройкой.[7] Electronic control of the amplitude and phase of sound sources allows adaptation of the radiation pattern and, therefore, the directivity of sound scattering devices. In other words, by injecting different signals in frequency-dependent phase (eg, with a delay) into these different sources, it is possible to control the destructive or constructive zones resulting from the superposition of sound streams from the multiple sound sources used. The power ratio between each of these sources can also influence the directional efficiency caused by this setting.
[8] Такая направленность может быть достигнута путем сборки изделий или путем объединения новых источников звука (громкоговорителей, вентиляционных отверстий) внутри изделия. Примером сборки изделия может служить переднезаднее выравнивание двух линейных массивов («стеков») сабвуферов или набора линейно установленных (установленных «в стек») и повернутых источников. На ФИГ. 2 показано переднезаднее выравнивание двух линейных массивов сабвуферов. На ФИГ. 3 показан линейно установленный и повернутый массив источников. В массиве этого типа одни источники направлены вперед, а другие назад.[8] Such directionality can be achieved by assembling products or by combining new sound sources (loudspeakers, vents) within the product. An example of a product assembly would be the anteroposterior alignment of two line arrays (“stacks”) of subwoofers or a set of line-mounted (“stacked”) and rotated sources. In FIG. Figure 2 shows the anteroposterior alignment of two subwoofer line arrays. In FIG. Figure 3 shows a linearly mounted and rotated array of sources. In this type of array, some sources point forward and others point backward.
[9] В большинстве случаев физические конфигурации изделий и/или компонентов внутри изделия сопровождаются индивидуальными настройками электронного управления (DSP) по величине и фазе и для каждой частоты для достижения функции управления направленностью. Однако в зависимости от настроек DSP, управление направленностью может быть в большей или меньшей степени локализовано по частоте. Кроме того, суммирование различных элементов устройства спереди может быть в большей или меньшей степени оптимальным.[9] In most cases, the physical configurations of products and/or components within the product are accompanied by individual electronic control settings (DSP) in magnitude and phase and for each frequency to achieve directivity control functionality. However, depending on the DSP settings, the directivity control can be more or less frequency localized. In addition, the summation of the various elements of the device at the front may be more or less optimal.
[10] Первым примером уровня техники является концепция переднезаднего выравнивания двух сабвуферных линейных массивов, как показано на ФИГ. 2, электронно управляемых настройкой типа «End Fire». Это управление заключается в электронном добавлении временной задержки к переднему линейному массиву, так что звуковые волны от переднего и заднего линейных массивов достигают передней оси (обозначенной как 0°) в одно и то же время, чтобы не ухудшить качество воспринимаемого звука. Для пользователя, находящегося позади выравнивания с двумя линейными массивами, звуковая волна от переднего линейного массива приходит с задержкой, которая является суммой задержки из-за разностей пути до заднего линейного массива и задержки, добавленной электронным способом. Эта задержка может быть оптимизирована для создания противофазности между двумя линейными массивами на определенной звуковой частоте. Конечным результатом этой регулировки является отсутствие ухудшения звука спереди за счет значительно локализованного подавления частот сзади. Рабочие характеристики такой системы показаны на ФИГ. 4A-4D: кривые разности фаз показывают хорошее качество звука спереди, т.е. приход в фазе звуковых волн от двух линейных массивов спереди (фазовый сдвиг 0°), а также полное подавление для одиночной частоты (фазовый сдвиг 180°).[10] A first example of the prior art is the concept of anteroposterior alignment of two subwoofer line arrays, as shown in FIG. 2, electronically controlled by the “End Fire” type setting. This control consists of electronically adding a time delay to the front line array so that the sound waves from the front and rear line arrays reach the front axis (labeled 0°) at the same time, so as not to degrade the quality of the perceived sound. For a user behind alignment with two line arrays, the sound wave from the front line array arrives with a delay that is the sum of the delay due to path differences to the rear line array and the delay added electronically. This delay can be optimized to create anti-phase between two line arrays at a specific audio frequency. The end result of this adjustment is that there is no degradation of sound in the front at the expense of significantly localized frequency cancellation in the rear. The performance characteristics of such a system are shown in FIG. 4A-4D: Phase difference curves show good sound quality from the front, i.e. in-phase arrival of sound waves from two line arrays in front (0° phase shift), as well as complete suppression for a single frequency (180° phase shift).
[11] Вторым примером уровня техники является концепция переднезаднего выравнивания двух линейных массивов сабвуферов, как показано на ФИГ. 2, управляемых электронным способом с помощью так называемого «градиентного» управления. Это управление включает в себя добавление электронной задержки к заднему линейному массиву, чтобы звуковые волны от переднего и заднего линейных массивов приходили в то же самое время, что и сзади, и добавление противофазности для подавления звука сзади. На ФИГ. 5A-5D показана характеристика такой системы. Достигнуто эффективное подавление в широком диапазоне частот, о чем свидетельствует кривая разности фаз между передним и задним линейными массивами, составляющей 180°. Однако для пользователя, расположенного спереди, на оси 0°, звуковая волна, излучаемая задним линейным массивом, приходит с постоянной временной задержкой. На графике разности фаз в направлении оси 0° несовпадение двух линейных массивов можно наблюдать по всей полосе частот, за исключением одной частоты, где разность фаз равна нулю. Кроме того, звуковые волны от переднего и заднего линейных массивов всегда сдвинуты во времени с постоянной задержкой, что создает эхо, ухудшающее качество сигнала, воспринимаемого спереди.[11] A second example of the prior art is the concept of anteroposterior alignment of two subwoofer line arrays, as shown in FIG. 2, controlled electronically using so-called "gradient" control. This control involves adding electronic delay to the rear line array so that sound waves from the front and rear line arrays arrive at the same time as those coming from the rear, and adding antiphase to cancel sound from the rear. In FIG. 5A-5D show the performance of such a system. Effective rejection is achieved over a wide frequency range, as evidenced by the 180° phase difference curve between the front and rear line arrays. However, for a user positioned at the front, at axis 0°, the sound wave emitted by the rear line array arrives with a constant time delay. In a plot of the phase difference in the direction of the 0° axis, the misalignment of the two line arrays can be observed over the entire frequency band, with the exception of one frequency where the phase difference is zero. In addition, the sound waves from the front and rear line arrays are always time-shifted with a constant delay, which creates an echo that degrades the quality of the signal received at the front.
[12] Третьим примером уровня техники является концепция переднезаднего выравнивания двух линейных массивов сабвуферов, как показано на ФИГ. 2, управляемого электронным способом с помощью настройки «всечастотного фильтра». Это электронное управление действует подобно фильтру, вводящему задержку, которая зависит от частоты звука. Эта регулировка позволяет найти компромисс между подавлением заднего сигнала в широкой полосе частот и эффективным суммированием волн от переднего и заднего источников. Характеристика такой системы проиллюстрирована на ФИГ. 6А-6D. Полярные графики направленности на разных частотах являются подобными. Кроме того, кривая разности фаз сзади (по оси 180°) показывает более постоянную противофазность по частоте.[12] A third example of the prior art is the concept of anteroposterior alignment of two subwoofer line arrays, as shown in FIG. 2, controlled electronically by an "all-pass filter" setting. This electronic control acts like a filter, introducing a delay that depends on the frequency of the sound. This adjustment allows for a compromise between suppressing the rear signal over a wide frequency band and effectively summing the waves from the front and rear sources. The performance of such a system is illustrated in FIG. 6A-6D. Polar radiation patterns at different frequencies are similar. In addition, the phase difference curve at the rear (180° axis) shows a more consistent out-of-phase frequency.
[13] Преимущество физических конфигураций автономных изделий заключается в том, что они обеспечивают гибкость для пользователя, который может настроить физическую конфигурацию в соответствии с целями направленности и качества звука, но требуют более высокого уровня знаний, чем изделия, которые непосредственно включают в себя функцию контроля направленности и качества звука.[13] The advantage of physical configurations of stand-alone products is that they provide flexibility for the user, who can adjust the physical configuration to suit directivity and sound quality goals, but require a higher level of knowledge than products that directly include a monitoring function directionality and sound quality.
[14] Поэтому некоторые производители предлагают интегрировать в корпус несколько источников с электронным управлением. Например, некоторые изделия имеют два узла громкоговоритель/вентиляционное отверстие спереди и два узла громкоговоритель/вентиляционное отверстие сзади. Пример такого изделия показан на ФИГ. 7. Недостаток изделия этого типа с множеством источников спереди и сзади заключается в том, что для слушателя, расположенного перед акустической системой, фазовое и временное выравнивание различных источников не является достаточно хорошим на более высоких частотах. Этот недостаток может быть приемлемым для сабвуферов, но является неприемлемым для изделий, воспроизводящих более высокие частоты, особенно выше 60 Гц.[14] Therefore, some manufacturers offer to integrate multiple electronically controlled sources into the housing. For example, some products have two speaker/vent assemblies in the front and two speaker/vent assemblies in the rear. An example of such a product is shown in FIG. 7. The disadvantage of this type of product with multiple sources in front and behind is that for the listener positioned in front of the speaker system, the phase and time alignment of the various sources is not good enough at higher frequencies. This disadvantage may be acceptable for subwoofers, but is unacceptable for products that reproduce higher frequencies, especially above 60 Hz.
[15] Таким образом, известное решение состоит в изготовлении изделий с источниками звука, расположенными примерно по боковым сторонам, в дополнение к источникам звука, расположенным спереди, для уменьшения времени распространения задних источников за счет уменьшения расстояния между источниками. Пример такого изделия показан на ФИГ. 8.[15] Thus, a known solution is to manufacture products with sound sources located approximately on the sides, in addition to the sound sources located in the front, to reduce the propagation time of the rear sources by reducing the distance between the sources. An example of such a product is shown in FIG. 8.
[16] Недостатки конфигурации изделия этого типа, с одной стороны, связаны с качеством полученного распространения звука. На ФИГ. 9A и 9B показаны кривые отклика УЗД (уровня звукового давления, Sound Pressure Level, SPL) в дБ, полученные в различных направлениях прослушивания передней полусферы акустического корпуса, определяемых основным направлением излучения акустического корпуса, в первой конфигурации с источниками звука в передней части акустического корпуса и во второй конфигурации с дополнительными источниками по боковым сторонам. Частотные кривые показывают более быстрое затухание лепестка направленности в боковые стороны во второй конфигурации с дополнительными источниками по боковым сторонам, что создает неоднородное распространение по всей аудитории.[16] The disadvantages of this type of product configuration are, on the one hand, related to the quality of the resulting sound propagation. In FIG. 9A and 9B show dB SPL response curves obtained from various listening directions of the front hemisphere of the acoustic enclosure, determined by the main direction of radiation of the acoustic enclosure, in a first configuration with sound sources at the front of the acoustic enclosure and in the second configuration with additional sources on the sides. Frequency curves show faster lateral lobe decay in the second configuration with additional sources on the laterals, creating non-uniform propagation throughout the auditorium.
[17] Недостатки изделий с источниками звука, расположенными примерно по боковым сторонам, также носят механический характер. Продукты с источниками, расположенными примерно по боковым сторонам, нельзя линейно устанавливать боковыми сторонами друг к другу, поскольку такая расстановка влечет за собой снижение эффективности изделия, как показано на ФИГ. 10; с использованием изделий этого типа также трудно выполнять построение непрерывных массивов изделий или размещать вплотную к изделию другие объекты; наконец, боковые источники видны снаружи.[17] The disadvantages of products with sound sources located approximately on the sides are also mechanical in nature. Products with sources located approximately on the sides cannot be lined up with the sides facing each other, since such an arrangement will reduce the efficiency of the product, as shown in FIG. 10; using products of this type it is also difficult to construct continuous arrays of products or place other objects close to the product; finally, the side sources are visible from the outside.
[18] Настоящее изобретение направлено на преодоление недостатков уровня техники и, в частности, на улучшение качества направленности конфигураций изделия, включающих передние и боковые источники.[18] The present invention is directed to overcome the shortcomings of the prior art and, in particular, to improve the directionality of product configurations that include front and side sources.
[19] Таким образом, изобретение относится к акустическому корпусу, имеющему объемную форму с передней поверхностью, задней поверхностью и двумя первой и второй боковыми поверхностями. Упомянутый корпус имеет основное направление излучения, перпендикулярное передней поверхности акустического корпуса, и заднее направление излучения, перпендикулярное задней поверхности акустического корпуса. Указанный корпус содержит:[19] Thus, the invention relates to an acoustic enclosure having a three-dimensional shape with a front surface, a rear surface and two first and second side surfaces. Said housing has a main radiation direction perpendicular to the front surface of the acoustic housing, and a rear radiation direction perpendicular to the rear surface of the acoustic housing. The specified housing contains:
- по меньшей мере один передний акустический источник, выполненный с возможностью излучения через переднюю поверхность и имеющий основное направление излучения переднего источника, при этом указанное основное направление излучения переднего источника по существу совпадает с основным направлением излучения акустического корпуса;- at least one front acoustic source, configured to radiate through the front surface and having a main radiation direction of the front source, wherein said main radiation direction of the front source substantially coincides with the main radiation direction of the acoustic housing;
- по меньшей мере один боковой акустический источник, ориентированный в направлении по меньшей мере к одной боковой поверхности, содержащей источник, причем указанная боковая поверхность, содержащая источник, является одной и/или другой из двух первой и второй боковых поверхностей, при этом по меньшей мере один боковой акустический источник ориентирован в направлении по меньшей мере к одной боковой поверхности, содержащей источник, причем указанная боковая поверхность, содержащая источник, является одной и/или другой из двух первой и второй боковых поверхностей, при этом указанный боковой акустический источник имеет основное направление излучения бокового источника, по существу перпендикулярное одной и/или другой из первой и второй боковых поверхностей;- at least one lateral acoustic source oriented in the direction of at least one lateral surface containing the source, wherein said lateral surface containing the source is one and/or the other of two first and second lateral surfaces, wherein at least one side acoustic source is oriented toward at least one side surface containing the source, wherein said side surface containing the source is one and/or the other of two first and second side surfaces, wherein said side acoustic source has a primary direction of radiation a side source substantially perpendicular to one and/or the other of the first and second side surfaces;
- по меньшей мере один звуковой волновод, расположенный по меньшей мере перед одним боковым акустическим источником таким образом, что перекрывает звуковой поток, излучаемый указанным боковым акустическим источником в основном направлении излучения бокового источника, при этом указанный волновод расположен по меньшей мере перед одним боковым акустическим источником таким образом, что блокирует звуковой поток, излучаемый указанным боковым акустическим источником в основном направлении излучения бокового источника, и направляет звуковой поток, излучаемый указанным боковым акустическим источником, в два из первого и второго множеств боковых направлений с любой стороны основного направления излучения бокового источника, и при этом указанный волновод соединен с указанной боковой поверхностью, содержащей источник, с использованием соединительных средств;- at least one sound waveguide located in front of at least one side acoustic source in such a way that it blocks the sound flow emitted by the specified side acoustic source in the main direction of radiation of the side source, while the specified waveguide is located in front of at least one side acoustic source so as to block the sound flow emitted by said side acoustic source in the main direction of radiation of the side source, and direct the sound flow emitted by said side acoustic source into two of the first and second sets of side directions on either side of the main direction of radiation of the side source, and wherein said waveguide is connected to said side surface containing the source using connecting means;
- по меньшей мере одно переднее отверстие, образованное зазором между указанной боковой поверхностью, содержащей источник, и указанным звуковым волноводом, при этом по меньшей мере одно переднее отверстие образовано пространством между указанной боковой поверхностью, содержащей источник, и указанным звуковым волноводом так, что обеспечена возможность прохождения звукового потока, излучаемого указанным боковым акустическим источником, в направлениях, ориентированных к полусфере, определяемой основным направлением излучения корпуса;- at least one front hole formed by a gap between said side surface containing a source and said sound waveguide, wherein at least one front hole is formed by a space between said side surface containing a source and said sound wave guide so that it is possible passage of the sound flow emitted by the specified lateral acoustic source in directions oriented towards the hemisphere determined by the main direction of radiation of the housing;
- по меньшей мере одно заднее отверстие, образованное пространством между указанной боковой поверхностью, содержащей источник, и указанным звуковым волноводом, так что обеспечена возможность прохождения звукового потока, излучаемого указанным боковым акустическим источником, в направлениях, ориентированных к полусфере, определяемой задним направлением излучения корпуса.- at least one rear hole formed by the space between the specified side surface containing the source and the specified sound waveguide, so that the sound flow emitted by the specified side acoustic source can pass in directions oriented towards the hemisphere defined by the rear direction of radiation of the housing.
[20] Преимущественно, по меньшей мере один передний акустический источник расположен в переднем отсеке.[20] Advantageously, the at least one front acoustic source is located in the front compartment.
[21] В этом случае предпочтительно по меньшей мере один боковой акустический источник расположен в боковом отсеке, отдельном от переднего отсека.[21] In this case, preferably at least one side acoustic source is located in a side compartment separate from the front compartment.
[22] В одном или более вариантах реализации по меньшей мере один передний акустический источник и по меньшей мере один боковой акустический источник являются высокочастотными и/или среднечастотными, и/или низкочастотными, и/или сверхнизкочастотными акустическими источниками.[22] In one or more embodiments, the at least one front acoustic source and the at least one side acoustic source are high-frequency and/or mid-frequency and/or low-frequency and/or ultra-low-frequency acoustic sources.
[23] В одном или более вариантах реализации по меньшей мере один передний акустический источник и по меньшей мере один боковой акустический источник выполнены с возможностью индивидуального приведения в действие с помощью DSP и каналов усилителя и электронного управления по амплитуде и фазе для управления направленностью звукового излучения из акустического корпуса.[23] In one or more embodiments, the at least one front acoustic source and the at least one side acoustic source are configured to be individually actuated by DSP and amplifier channels and electronic amplitude and phase control to control the directionality of sound emission from acoustic housing.
[24] В одном или более вариантах реализации акустический корпус согласно изобретению выполнен с возможностью линейной установки с вторым акустическим корпусом согласно изобретению. Каждый из указанного акустического корпуса и второго акустического корпуса дополнительно содержит первую верхнюю сторону и первую нижнюю сторону, а также вторую верхнюю сторону и вторую нижнюю сторону соответственно. Акустический корпус может быть линейно установлен рядом с вторым акустическим корпусом снизу, сверху или сбоку.[24] In one or more embodiments, the acoustic enclosure of the invention is configured to be in-line with a second acoustic enclosure of the invention. Each of said acoustic body and second acoustic body further comprises a first upper side and a first lower side, as well as a second upper side and a second lower side, respectively. The acoustic enclosure can be installed linearly next to the second acoustic enclosure from below, above or to the side.
[25] В одном или более вариантах реализации акустический корпус согласно изобретению относится к типу фазоинвертора и также содержит по меньшей мере одно вентиляционное отверстие, связанное по меньшей мере с одним боковым акустическим источником. Под акустическим корпусом фазоинверторного типа следует подразумевать корпус, снабженный одним или более вентиляционными отверстиями, также называемыми резонаторами. В этих случаях по меньшей мере одно вентиляционное отверстие расположено на задней стороне акустического корпуса.[25] In one or more embodiments, the acoustic enclosure of the invention is of the bass reflex type and also includes at least one vent in communication with at least one side acoustic source. A bass-reflex type acoustic enclosure is defined as a enclosure equipped with one or more ventilation holes, also called resonators. In these cases, at least one ventilation hole is located on the rear side of the speaker cabinet.
[26] Дальнейшие преимущества и признаки настоящего изобретения вытекают из следующего описания, представленного в качестве неограничивающего примера со ссылкой на сопроводительные чертежи:[26] Further advantages and features of the present invention will appear from the following description, given by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings:
- На ФИГ. 1 показана уже описанная диаграмма излучения в полярных координатах, соответствующая различным типам направленности звука.- IN FIG. Figure 1 shows the already described radiation diagram in polar coordinates, corresponding to various types of sound directionality.
- На ФИГ. 2 показано уже описанное переднезаднее выравнивание двух линейных массивов сабвуферов.- IN FIG. Figure 2 shows the already described anteroposterior alignment of two subwoofer line arrays.
- На ФИГ. 3 показан уже описанный массив линейно установленных повернутых источников.- IN FIG. Figure 3 shows the already described array of linearly installed rotated sources.
- На ФИГ. 4A-4D показаны уже описанные акустические характеристики известной системы распространения звука, содержащей два линейных массива источников звука, расположенных один позади другого, управляемых электронным регулятором типа "End Fire".- IN FIG. 4A-4D show the already described acoustic characteristics of a known sound distribution system comprising two line arrays of sound sources located one behind the other, controlled by an "End Fire" type electronic controller.
- На ФИГ. 5A-5D показаны уже описанные акустические характеристики известной системы распространения звука, содержащей два линейных массива источников звука, расположенных один позади другого, управляемых электронным регулятором типа «Gradient».- IN FIG. 5A-5D show the already described acoustic characteristics of a known sound distribution system comprising two line arrays of sound sources located one behind the other, controlled by an electronic "Gradient" type controller.
- На ФИГ. 6A-6D показаны уже описанные акустические характеристики известной системы распространения звука, содержащей два линейных массива источников звука, расположенных один позади другого, управляемых электронным регулятором типа "All Pass Filter".- IN FIG. 6A-6D show the already described acoustic characteristics of a known sound distribution system comprising two line arrays of sound sources located one behind the other, controlled by an electronic "All Pass Filter" type controller.
- На ФИГ. 7 показан вид сверху уже описанной геометрической конфигурации акустического корпуса, содержащего источники звука в передней и задней частях акустического корпуса.- IN FIG. 7 shows a top view of the already described geometric configuration of the acoustic enclosure, containing sound sources in the front and rear portions of the acoustic enclosure.
- На ФИГ. 8 показан вид сверху уже описанной геометрической конфигурации акустического корпуса с источниками звука, расположенными в передней части, и дополнительными источниками звука, расположенными примерно по боковым сторонам акустического корпуса.- IN FIG. 8 shows a top view of the already described geometric configuration of the acoustic enclosure with sound sources located in the front part and additional sound sources located approximately on the sides of the acoustic enclosure.
- На ФИГ. 9A и 9B показано сравнение уже описанных характеристик акустической системы, содержащей только фронтальные источники, с характеристиками акустического корпуса, содержащего источники, расположенные примерно по боковым сторонам акустических корпусов, в дополнение к фронтальным источникам.- IN FIG. 9A and 9B show a comparison of the already described performance of a speaker system containing only front sources with the performance of a speaker cabinet containing sources located approximately on the sides of the speaker cabinets, in addition to the front sources.
- На ФИГ. 10 схематически показана уже описанная линейная установка с акустических корпусов с их боковых сторон с дополнительными источниками по боковым сторонам указанных акустических корпусов.- IN FIG. 10 schematically shows the already described linear installation with acoustic enclosures on their sides with additional sources on the sides of said acoustic enclosures.
- На ФИГ. 11A и 11B показаны вид в перспективе и вид сверху соответственно цифровой модели акустических корпусов согласно изобретению.- IN FIG. 11A and 11B show a perspective view and a top view, respectively, of a digital model of acoustic enclosures according to the invention.
- На ФИГ. 12 показан вид сверху схематического представления акустического корпуса другого типа согласно изобретению.- IN FIG. 12 is a top view of a schematic representation of another type of acoustic enclosure according to the invention.
- На ФИГ. 13A и 13B показаны две карты значений SPL для акустического корпуса без звукового волновода и с ним.- IN FIG. 13A and 13B show two maps of SPL values for an acoustic enclosure without and with an audio waveguide.
- На ФИГ. 14A и 14B показано сравнение характеристик разности фаз и амплитуды в зависимости от частоты звука для корпуса Е без звукового волновода и со звуковым волноводом.- IN FIG. 14A and 14B show a comparison of the phase difference and amplitude characteristics as a function of sound frequency for enclosure E without an audio waveguide and with an audio waveguide.
- На ФИГ. 15А-15D показаны характеристики звукового корпуса Е с волноводом, управляемым электронным способом по амплитуде и фазе согласно первому типу электронного управления.- IN FIG. 15A to 15D show the characteristics of a sound body E with a waveguide electronically controlled in amplitude and phase according to the first type of electronic control.
- На ФИГ. 16А-16D показаны характеристики акустического корпуса Е, управляемого электронным способом по амплитуде и фазе в соответствии со вторым типом электронного управления.- IN FIG. 16A-16D show the characteristics of the acoustic body E electronically controlled in amplitude and phase in accordance with the second type of electronic control.
ФИГ. от 11A-11B по 16A-16D обсуждаются более детально в следующем подробном описании и примерах, которые иллюстрируют изобретение без ограничения его объема.FIG. 11A-11B through 16A-16D are discussed in more detail in the following detailed description and examples, which illustrate the invention without limiting its scope.
[27] ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ[27] CARRYING OUT THE INVENTION
[28] На ФИГ. 11A и 11B показаны вид в перспективе и вид сверху акустического корпуса Е согласно изобретению. Под акустическим корпусом подразумевается корпус, содержащий один или более акустических источников, позволяющий воспроизводить звук из электрического сигнала, подаваемого аудиоусилителем. Акустический корпус Е имеет объемную форму, определяющую область внутри и область снаружи корпуса, далее называемую внутренней и наружной частью корпуса, с передней поверхностью FEav, задней поверхностью FEar и двумя первой и второй боковыми поверхностями FElat1 и FElat2. В случае ФИГ. 11А и 11B это параллелепипед. Корпус может иметь любую другую объемную форму, такую как вытянутая трапеция, где первая и вторая боковые поверхности FElat1 и FElat2 не перпендикулярны передней поверхности FEav акустического корпуса E, как показано на ФИГ. 12.[28] In FIG. 11A and 11B show a perspective view and a top view of an acoustic housing E according to the invention. An acoustic enclosure is defined as an enclosure containing one or more acoustic sources that allows sound to be reproduced from an electrical signal supplied by an audio amplifier. The acoustic enclosure E has a three-dimensional shape defining an area inside and an area outside the enclosure, hereinafter referred to as the inner and outer part of the enclosure, with a front surface F Eav , a rear surface F Ear and two first and second side surfaces F Elat1 and F Elat2 . In the case of FIG. 11A and 11B are parallelepipeds. The housing may have any other three-dimensional shape, such as an elongated trapezoid, where the first and second side surfaces F Elat1 and F Elat2 are not perpendicular to the front surface F Eav of the acoustic housing E, as shown in FIG. 12.
[29] Акустический корпус Е имеет основное направление излучения Dav, перпендикулярное передней стороне FEav, направленное наружу относительно акустического корпуса E, а также заднее направление излучения Dar, перпендикулярное задней стороне FEar, направленное наружу относительно акустического корпуса E. В дальнейшем основное направление излучения акустического корпуса E будет обозначаться как Dav или ось излучения 0°.[29] The acoustic enclosure E has a main radiation direction D av , perpendicular to the front side F Eav , directed outward relative to the acoustic enclosure E, and a rear radiation direction D ar , perpendicular to the rear side F Ear , directed outward relative to the acoustic enclosure E. In the following, the main The direction of radiation of the acoustic enclosure E will be designated as D av or the 0° radiation axis.
[30] Акустический корпус E содержит по меньшей мере один передний акустический источник Sav, выполненный с возможностью испускания звукового потока через переднюю поверхность FEav. По меньшей мере один передний акустический источник Sav имеет основное направление DSav излучения переднего источника, которое по существу совпадает с основным направлением Dav излучения акустического корпуса E.[30] The acoustic housing E contains at least one front acoustic source S av configured to emit a sound stream through the front surface F E av . At least one front acoustic source S av has a main radiation direction D Sav of the front source, which substantially coincides with the main radiation direction D av of the acoustic body E.
[31] Акустический корпус Е также содержит по меньшей мере один боковой акустический источник Slat, ориентированный в направлении по меньшей мере к одной боковой поверхности FElat, содержащей источник, которая соответствует одной и/или другой из двух первой и второй боковых поверхностей FElat1 и FElat2 корпуса. По меньшей мере один боковой акустический источник Slat имеет основное направление DSlat излучения бокового источника, по существу перпендикулярное одной и/или другой из боковых поверхностей FElat1 и FElat2 и направленное наружу относительно акустического корпуса E.[31] The acoustic housing E also contains at least one side acoustic source S lat oriented towards at least one side surface F Elat containing the source, which corresponds to one and/or the other of the two first and second side surfaces F Elat1 and F Elat2 hulls. At least one side acoustic source S lat has a main side source radiation direction D Slat substantially perpendicular to one and/or the other of the side surfaces F Elat1 and F Elat2 and directed outward relative to the acoustic body E.
[32] В одном или более вариантах реализации указанные передние акустические источники и указанные боковые акустические источники могут быть разделены на разные отсеки, соответственно передний отсек VSav и боковой отсек VSLat, реализованные перегородками C внутри акустического корпуса E. Пример этих вариантов реализации показан на ФИГ. 12. Такие отсеки позволяют получить лучшее качество распространения, поскольку они разделяют пространства распространения звука, в которых звуковые сигналы, передаваемые соответственно в указанные передние акустические источники и указанные боковые акустические источники, являются различными. Таким образом, эти отсеки могут ослаблять возможные нежелательные эффекты, которые ухудшают качество распространения всего акустического корпуса, такие как интерференция. Возможны несколько конфигураций: например, при наличии нескольких передних акустических источников каждый из них может быть расположен в отдельном объеме отсеке, или несколько источников могут быть сгруппированы в одном отсеке; аналогично, при наличии нескольких боковых акустических источников каждый из них может быть расположен в отдельном отсеке, или несколько источников могут быть сгруппированы в одном отсеке.[32] In one or more embodiments, said front acoustic sources and said side acoustic sources may be divided into different compartments, respectively, a front compartment V Sav and a side compartment V SLat , implemented by partitions C within an acoustic enclosure E. An example of these embodiments is shown in FIG. 12. Such compartments allow for better propagation quality because they separate sound propagation spaces in which the sound signals transmitted respectively to said front acoustic sources and said side acoustic sources are different. In this way, these compartments can mitigate possible unwanted effects that degrade the propagation quality of the entire acoustic enclosure, such as interference. Several configurations are possible: for example, if there are several front acoustic sources, each of them can be located in a separate volume compartment, or several sources can be grouped in one compartment; similarly, if there are multiple side acoustic sources, each of them can be located in a separate compartment, or multiple sources can be grouped in one compartment.
[33] Акустический корпус Е также содержит по меньшей мере один звуковой волновод G. Под звуковым волноводом понимается физическое устройство, выполненное с возможностью направления потока падающей на это устройство звуковой волны. Звуковой волновод G, например, может иметь форму простой стенки или любую другую объемную форму, предназначенную для направления звукового потока, встречающегося с волноводом G, в определенных направлениях. Волновод, например, может быть спроектирован таким образом, чтобы обеспечивать схождение или расхождение падающего на него звукового потока.[33] The acoustic enclosure E also contains at least one sound waveguide G. By sound waveguide is meant a physical device configured to direct the flow of a sound wave incident on the device. The sound waveguide G, for example, may be in the form of a simple wall or any other three-dimensional shape designed to direct the sound flow encountering the waveguide G in certain directions. The waveguide, for example, can be designed in such a way as to provide convergence or divergence of the sound stream incident on it.
[34] Волновод G согласно изобретению расположен по меньшей мере перед одним боковым акустическим источником Slat таким образом, что перекрывает звуковой поток Flat, излучаемый по меньшей мере одним боковым акустическим источником Slat в основном направлении DSlat излучения бокового источника, и направляет звуковой поток Flat в два из первого и второго множеств боковых направлений DSlat1 и DSlat2, с любой стороны основного направления DSlat излучения бокового источника. Термины «первое и второе множества боковых направлений» означают направления, ориентированные соответственно к каждому из полупространств, разделенных основным направлением DSlat излучения бокового источника. Волновод G прикреплен к указанной боковой поверхности, содержащей источник FElat, с помощью крепежных средств. Волновод G имеет наружную поверхность и внутреннюю поверхность.[34] The waveguide G according to the invention is located in front of at least one side acoustic source S lat in such a way that it blocks the sound flow F lat emitted by at least one side acoustic source S lat in the main direction D Slat of the side source radiation, and directs the sound flux F lat into two of the first and second sets of lateral directions D Slat1 and D Slat2 , from either side of the main radiation direction D Slat of the lateral source. The terms “first and second sets of lateral directions” mean directions oriented respectively towards each of the half-spaces separated by the main direction D Slat of the lateral source radiation. The waveguide G is attached to said side surface containing the source F Elat by means of fastening means. Waveguide G has an outer surface and an inner surface.
[35] Акустический корпус Е также имеет по меньшей мере одно переднее отверстие OSLat_av, образованное зазором между внутренней поверхностью звукового волновода G и первой внутренней перегородкой акустического корпуса Е, для обеспечения возможности прохождения звукового потока Flat, излучаемого акустическим источником Slat, в направлениях к полусфере, определяемой основным направлением Dav излучения. На ФИГ. 11А-11 В и 12 показано такое переднее отверстие OSLat_av.[35] The acoustic housing E also has at least one front opening O SLat_av formed by a gap between the inner surface of the sound waveguide G and the first internal partition of the acoustic housing E to allow the sound flow F lat emitted by the acoustic source S lat to pass in the directions to the hemisphere determined by the main direction Dav of radiation. In FIG. 11A-11B and 12 show such a front hole O SLat_av .
[36] Предпочтительно переднее отверстие OSLat_av позволяет звуковому потоку Flat по меньшей мере из одного акустического источника Slat проходить в направлениях, включенных в полусферу, определяемую направлением DOSLatav корпуса E, заданным передним отверстием OSLat_av. Преимущественно переднее отверстие OSlat_av позволяет звуковому потоку Flat по меньшей мере одного акустического источника Slat проходить в направлениях, включенных в конус с осью, параллельной направлению DOSLat_av корпуса, с половинным углом раскрыва 30°. Возможны и другие компоновки, в частности, с различными углами раскрыва.[36] Preferably, the front opening O SLat_av allows the sound stream F lat from at least one acoustic source S lat to pass in directions included in the hemisphere defined by the direction D OSLatav of the enclosure E defined by the front opening O SLat_av . Advantageously, the front opening O Slat_av allows the sound flow F lat of at least one acoustic source S lat to pass in directions included in a cone with an axis parallel to the direction D OSLat_av of the housing, with a half opening angle of 30°. Other arrangements are possible, in particular, with different opening angles.
[37] Акустический корпус Е также имеет по меньшей мере одно заднее отверстие OSLat_ar, образованное зазором между внутренней поверхностью звукового волновода G и второй внутренней перегородкой акустического корпуса Е, для обеспечения возможности прохождения звукового потока (Flat), излучаемого акустическим источником Slat, в направлениях к полусфере, определяемых задним направлением Dar излучения. На ФИГ. 11А-11 В и 12 показано такое заднее отверстие OSLat_ar.[37] The acoustic enclosure E also has at least one rear opening O SLat_ar formed by a gap between the inner surface of the sound waveguide G and the second internal partition of the acoustic enclosure E to allow the passage of the sound flow (F lat ) emitted by the acoustic source S lat . in directions towards the hemisphere determined by the rear direction of D ar radiation. In FIG. 11A-11B and 12 show such a rear hole O SLat_ar .
[38] Предпочтительно заднее отверстие OSLat_ar позволяет звуковому потоку Flat, излучаемому по меньшей мере одним акустическим источником Slat, проходить в направлениях, включенных в полусферу, заданную направлением DSlat_ar акустического корпуса E, определяемым задним отверстием OSlat_ar. Возможны и другие компоновки, в частности, с различными углами раскрыва.[38] Preferably, the rear opening O SLat_ar allows the sound stream F lat emitted by the at least one acoustic source S lat to pass in directions included in the hemisphere defined by the direction D Slat_ar of the acoustic body E defined by the rear opening O Slat_ar . Other arrangements are possible, in particular, with different opening angles.
[39] Таким образом, корпус Е согласно изобретению по меньшей мере с одним звуковым волноводом G, по меньшей мере одним передним отверстием OSLat_av и по меньшей мере одним задним отверстием OSLat_ar представляет собой новую измененную излучающую часть по сравнению со звуковым корпусом без волновода.[39] Thus, the housing E according to the invention with at least one sound waveguide G, at least one front opening O SLat_av and at least one rear opening O SLat_ar represents a new modified radiating part compared to the sound housing without a waveguide.
[40] В частности, акустический корпус Е может быть симметричным относительно плоскости, соответствующей срединной плоскости передней поверхности FEav корпуса Е. В этом случае корпус Е имеет первое множество акустических источников Slat1, ориентированных в направлении боковой поверхности FElat1 корпуса, и второе множество акустических источников Slat2, идентичных множеству акустических источников Slat1 и расположенных симметрично относительно плоскости, соответствующей срединной плоскости передней поверхности FEav корпуса E, ориентированных, таким образом, в направлении к боковой поверхности FElat2 корпуса E.[40] In particular, the acoustic housing E may be symmetrical with respect to a plane corresponding to the median plane of the front surface F Eav of the housing E. In this case, the housing E has a first set of acoustic sources S lat1 oriented in the direction of the lateral surface F Elat1 of the housing, and a second set acoustic sources S lat2 , identical to the plurality of acoustic sources S lat1 and located symmetrically relative to the plane corresponding to the median plane of the front surface F Eav of the housing E, thus oriented towards the side surface F Elat2 of the housing E.
[41] На ФИГ. 13A и 13B показано сравнение картированного отображения значения SPL (отклика в дБ) на виде сверху акустического корпуса E без волновода с картированным отображением того же корпуса E с волноводом. Эти карты выведены в результате численного моделирования, полученного с помощью программного обеспечения COMSOL Multiphysics, которое компания COMSOL выпускает на коммерческой основе. Моделирование основано на методе конечных элементов. Самые яркие области соответствуют областям с высокими значениями SPL, а самые темные области соответствуют областям с низкими значениями SPL. Волновод образован плоской стенкой, соединенной со стороной (FElat) источника корпуса. Корпус имеет несколько источников спереди (громкоговорители и вентиляционные отверстия) и акустические источники по сторонам (громкоговорители). Можно заметить, что при наличии волновода звуковой поток на правой стороне корпуса уменьшается по сравнению с картированным отображением корпуса без волновода G. Кроме того, уровень звука увеличивается в области заднего отверстия.[41] In FIG. 13A and 13B compare a mapped display of the SPL value (dB response) in a plan view of an acoustic enclosure E without a waveguide with a mapped display of the same enclosure E with a waveguide. These maps are derived from numerical simulations using COMSOL Multiphysics software, which is commercially available from COMSOL. The simulation is based on the finite element method. The brightest areas correspond to areas with high SPL values, and the darkest areas correspond to areas with low SPL values. The waveguide is formed by a flat wall connected to the source side (F Elat ) of the housing. The chassis has multiple sources at the front (speakers and vents) and acoustic sources at the sides (speakers). It can be observed that with the presence of the waveguide, the sound flow on the right side of the enclosure is reduced compared to the mapped enclosure without the waveguide G. Additionally, the sound level increases in the rear hole area.
[42] На ФИГ. 14A и 14B показано сравнение характеристик с точки зрения модуля и разности фаз между передними источниками и источниками, расположенными по боковым сторонам акустического корпуса Е, ранее показанными на ФИГ. 11A и 11B, в зависимости от частоты. Кривые соответствуют направлению прослушивания по оси 0°, т.е. вперед и, следовательно, в направлении к аудитории. Лучшая минимизация разности фаз наблюдается в диапазоне частот от 180 Гц до 310 Гц, что соответствует лучшему суммированию волн, излучаемых совокупностью, образованной передними источниками и боковыми источниками.[42] In FIG. 14A and 14B show a comparison of the performance in terms of modulus and phase difference between the front sources and the sources located on the sides of the acoustic enclosure E previously shown in FIG. 11A and 11B, depending on frequency. The curves correspond to the listening direction along the 0° axis, i.e. forward and therefore towards the audience. The best minimization of the phase difference is observed in the frequency range from 180 Hz to 310 Hz, which corresponds to better summation of the waves emitted by the constellation formed by the front sources and side sources.
[43] В одном или более вариантах реализации акустического корпуса E по меньшей мере один передний акустический источник Sav и по меньшей мере один боковой акустический источник Slat являются высокочастотными и/или среднечастотными, и/или низкочастотными, и/или сверхнизкочастотными акустическими источниками.[43] In one or more embodiments of the acoustic enclosure E, at least one front acoustic source S av and at least one side acoustic source S lat are high-frequency and/or mid-frequency and/or low-frequency and/or ultra-low-frequency acoustic sources.
[44] В одном или более вариантах реализации акустического корпуса E по меньшей мере один передний акустический источник Sav и по меньшей мере один боковой акустический источник Slat выполнены с возможностью индивидуального питания с помощью DSP и каналов усилителя и электронного управления по амплитуде и фазе. Питание от канала DSP и электронная регулировка амплитуды и фазы предназначены для управления направленностью звукового излучения акустического корпуса E.[44] In one or more embodiments of the acoustic enclosure E, at least one front acoustic source S av and at least one side acoustic source S lat are individually powered by DSP and amplifier channels and electronically controlled for amplitude and phase. DSP channel power and electronic amplitude and phase control are designed to control the directionality of the sound emission from the E acoustic enclosure.
[45] Таким образом, распределение звукового потока, создаваемого использованием по меньшей мере одного волновода G в акустическом корпусе E, позволяет расширить диапазон направленности акустического корпуса E за счет питания от каналов DSP и электронного управления амплитудой и фазой по меньшей мере одного переднего акустического источника Sav и по меньшей мере одного бокового акустического источника Slat. Волновод G позволяет лучше контролировать и расширять диапазон направленности акустических корпусов, имеющих боковые источники в дополнение к их основным передним источникам излучения.[45] Thus, the distribution of the sound flow created by the use of at least one waveguide G in the acoustic housing E allows the directivity range of the acoustic housing E to be expanded by powering from the DSP channels and electronically controlling the amplitude and phase of the at least one front acoustic source S av and at least one side acoustic source Slat . The G waveguide allows for better control and increased directivity range of acoustic enclosures that have side sources in addition to their main front sources.
[46] Ниже описаны два примера, показывающие управление направленностью, которое может быть достигнуто за счет использования волновода в акустическом корпусе E, содержащем передние и боковые источники.[46] Two examples are described below showing the directivity control that can be achieved by using a waveguide in an E acoustic enclosure containing front and side sources.
[47] ПРИМЕР 1: Решение DSP с идеальным выравниванием по оси[47] EXAMPLE 1: DSP solution with perfect axis alignment
[48] В данном случае рассматривается симметричный корпус E с передним низкочастотным источником и низкочастотными источниками с обеих сторон акустического корпуса. Источники питаются по каналам DSP и управляются электронным способом по амплитуде и фазе. Осуществляемое управление направлено на идеальное выравнивание по оси Dav направления 0° корпуса (E). На ФИГ. 15A-15D показаны кривые изменения уровня звука (SPL) (также называемого модулем или амплитудой) и разности фаз между передними источниками и источниками, расположенными на каждой боковой стороне акустического корпуса E, в зависимости от частоты звука. Показаны несколько направлений прослушивания в диапазоне от 0° до 90°, т.е. распределенных в передней полусфере корпуса E. Показаны две конфигурации без волновода и с ним. Можно заметить, что волновод G позволяет лучше управлять лепестком направленности благодаря новому определению излучающей части, состоящей из переднего и заднего отверстий OSlLt_av и OSlat_ar.[48] This case considers a symmetrical E cabinet with a front low-frequency source and low-frequency sources on both sides of the acoustic cabinet. The sources are powered via DSP channels and are electronically controlled in amplitude and phase. The control performed is aimed at perfect alignment along the D axis av direction 0° of the housing (E). In FIG. 15A-15D show curves of sound level (SPL) (also called modulus or amplitude) and phase differences between the front sources and the sources located on each side of the acoustic enclosure E as a function of sound frequency. Several listening directions are shown ranging from 0° to 90°, i.e. distributed in the front hemisphere of housing E. Two configurations are shown without and with a waveguide. It can be seen that the waveguide G allows better control of the directional lobe due to the new definition of the radiating part, consisting of the front and rear holes O SlLt_av and O Slat_ar .
[49] Действительно, на амплитудных кривых видно, что волновод позволяет повышать уровень звука по боковым сторонам лепестка направленности с центром на оси Dav. Волновод обеспечивает более равномерное распространение звука в передней полусфере корпуса Е.[49] Indeed, the amplitude curves show that the waveguide makes it possible to increase the sound level along the sides of the directional lobe centered on the D av axis. The waveguide ensures more uniform sound propagation in the front hemisphere of the E housing.
[50] Кроме того, на кривых разности фаз видно, что волновод G позволяет сблизить различные кривые, соответствующие различным направлениям наблюдения, между направлениями в диапазоне от 0° до 90°, в частности, для частот в диапазоне от 180 Гц до 380 Гц. Таким образом, рассеяние является более однородным в более широкой полосе частот благодаря использованию волновода G.[50] In addition, it can be seen from the phase difference curves that the waveguide G allows different curves corresponding to different viewing directions to be brought closer together between directions in the range from 0° to 90°, in particular for frequencies in the range from 180 Hz to 380 Hz. Thus, the scattering is more uniform over a wider frequency band due to the use of the G waveguide.
[51] ПРИМЕР 2: Решение DSP для оптимизации подавления в задней области[51] EXAMPLE 2: DSP solution for optimizing rear rejection
[52] В данном случае рассматривается симметричный корпус E с передним низкочастотным источником и низкочастотным источником с двух боковых сторон корпуса. Источники питаются по каналам DSP и управляются электронным способом по амплитуде и фазе. Управление направлено на оптимизацию подавления в задней области корпуса. На ФИГ. 16A-16D показаны кривые изменения уровня звука (SPL) (также называемого модулем или амплитудой) и разности фаз между передними источниками и источниками на каждой боковой стороне корпуса E в зависимости от частоты. Представлено несколько направлений излучения в диапазоне от 0° до 180°, т.е. распределенных в полупространстве одинаково слева или справа от корпуса Е из-за его симметрии. Представлены две конфигурации без волновода и с ним.[52] This case considers a symmetrical E enclosure with a front low-frequency source and a low-frequency source on the two sides of the enclosure. The sources are powered via DSP channels and are electronically controlled in amplitude and phase. The control is aimed at optimizing suppression in the rear area of the housing. In FIG. 16A-16D show curves of sound level (SPL) (also called modulus or amplitude) and phase difference between the front sources and the sources on each side of the housing E as a function of frequency. Several radiation directions are presented in the range from 0° to 180°, i.e. distributed in the half-space equally to the left or right of the E body due to its symmetry. Two configurations are presented without and with a waveguide.
[53] На амплитудных кривых видно, что при использовании волновода G уровень звука SPL снижается менее быстро в передней полусфере акустического корпуса, т.е. для направлений прослушивания в диапазоне от 0° до 90°. С другой стороны, сужение кривых для направлений в диапазоне от 90° до 180° показывает, что волновод обеспечивает лучшую однородность подавления в заднем пространстве.[53] The amplitude curves show that when waveguide G is used, the sound level SPL decreases less quickly in the front hemisphere of the acoustic enclosure, i.e. for listening directions ranging from 0° to 90°. On the other hand, narrowing the curves for directions ranging from 90° to 180° shows that the waveguide provides better rejection uniformity in the backspace.
[54] На кривых разности фаз между передними низкочастотными источниками и одним из боковых низкочастотных источников на одной из боковых поверхностей видно, что кривые конуса покрытия корпуса, т.е. в диапазоне от 0° до 50°, сближаются рядом с осью, определяющей нулевую разность фаз. Это отражает лучшее временное выравнивание в передней полусфере корпуса E, т.е. по оси 0° и вне этой оси.[54] The phase difference curves between the front low-frequency sources and one of the side low-frequency sources on one of the side surfaces show that the housing cone curves, i.e. in the range from 0° to 50°, they converge near the axis that determines the zero phase difference. This reflects better temporal alignment in the anterior hemisphere of body E, i.e. along the 0° axis and outside this axis.
[55] В дополнение к лучшему управлению направленностью корпуса Е, содержащего по меньшей мере один волновод, как описано выше, использование таких волноводов для изделий, содержащих акустические источники по боковым сторонам, обеспечивает определенные преимущества с точки зрения механических свойств и сборки.[55] In addition to better control of the directivity of the body E containing at least one waveguide, as described above, the use of such waveguides for products containing acoustic sources on the sides provides certain advantages in terms of mechanical properties and assembly.
[56] В случае акустического корпуса E, содержащего по меньшей мере один передний акустический источник Sav, по меньшей мере один боковой акустический источник Slat и по меньшей мере один звуковой волновод G, расположенный по меньшей мере перед одним боковым акустическим источником Slat, где наружная поверхность звукового волновода G является плоской, акустический корпус E может быть линейно установлен с вторым акустическим корпусом E', содержащим или не содержащим волновод G', как описано в настоящей заявке.[56] In the case of an acoustic housing E comprising at least one front acoustic source S av , at least one side acoustic source S lat and at least one sound waveguide G located in front of at least one side acoustic source S lat , where the outer surface of the audio waveguide G is flat, the acoustic housing E may be linearly mounted with a second acoustic housing E', with or without the waveguide G', as described herein.
[57] Линейная установка может выполняться в боковом направлении; в этом случае поверхностями для линейной установки являются наружная поверхность волновода корпуса Е и одна из боковых поверхностей корпуса Е'.[57] Linear installation can be done laterally; in this case, the surfaces for linear installation are the outer surface of the waveguide of the housing E and one of the side surfaces of the housing E'.
[58] В случае, когда корпуса Е и Е', с одной стороны, дополнительно содержат первую верхнюю поверхность FEsup и первую нижнюю поверхность FEinf, а, с другой стороны, вторую верхнюю поверхность FE'sup и вторую нижнюю поверхность FE'inf, линейная установка может осуществляться снизу или сверху. В этом случае поверхностями для линейной установки являются либо первая верхняя поверхность FEsup и вторая нижняя поверхность FE'inf, либо первая нижняя поверхность FEinf и вторая верхняя поверхность FE'sup.[58] In the case where the housings E and E', on the one hand, additionally contain a first upper surface F Esup and a first lower surface F Einf , and, on the other hand, a second upper surface F E'sup and a second lower surface F E 'inf , linear installation can be done from below or from above. In this case, the surfaces for linear installation are either the first upper surface F Esup and the second lower surface F E'inf , or the first lower surface F Einf and the second upper surface F E'sup .
[59] С корпусами E, описанными в настоящей заявке, можно создавать массивы акустических корпусов путем линейной установки акустических корпусов, содержащих волноводы G, с плоской наружной поверхностью как сбоку, так и сверху или снизу, при этом некоторые из корпусов могут быть повернуты на 180° относительно других корпусов.[59] With the E enclosures described herein, it is possible to create arrays of acoustic enclosures by linearly mounting acoustic enclosures containing G waveguides with a flat outer surface on either the side, top or bottom, with some of the enclosures being rotated 180 ° relative to other buildings.
[60] Альтернативно ручки для переноски могут быть установлены на наружной поверхности волновода G с плоской наружной поверхностью, как описано в настоящей заявке. В этом случае ручки для переноски могут быть выполнены заподлицо с плоской наружной поверхностью волновода G.[60] Alternatively, carrying handles can be mounted on the outer surface of the waveguide G with a flat outer surface, as described herein. In this case, the carrying handles can be made flush with the flat outer surface of the waveguide G.
Наконец, волновод G может быть присоединен к корпусу E, имеющему источники спереди и источники по боковым сторонам, направленные к одной или другой из боковых сторон корпуса E, аналогично внешнему приспособлению. В этом случае волновод соединен с любой из боковых поверхностей FElat1 и FElat2 корпуса E с помощью соединительных средств.Finally, the waveguide G may be coupled to a housing E having front sources and side sources directed toward one or the other of the sides of the housing E, similar to an external fixture. In this case, the waveguide is connected to either of the side surfaces F Elat1 and F Elat2 of the housing E using connecting means.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FRFR1909890 | 2019-09-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2806742C1 true RU2806742C1 (en) | 2023-11-03 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3688864A (en) * | 1970-04-16 | 1972-09-05 | Talbot American Corp | Infinite dynamic damping loudspeaker systems |
| US5321756A (en) * | 1990-03-23 | 1994-06-14 | Patterson Jr James K | Loudspeaker system with sonically powered drivers and centered feedback loudspeaker connected thereto |
| US5657392A (en) * | 1995-11-02 | 1997-08-12 | Electronique Messina Inc. | Multi-way speaker with a cabinet defining a midrange driver pyramidal compartment |
| US5898137A (en) * | 1995-02-06 | 1999-04-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Speaker system for television set |
| US20130322656A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | VUE Audiotechnik LLC | Loudspeaker system |
| JP2016025539A (en) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | ヤマハ株式会社 | Housing structure of speaker device |
| JP6098392B2 (en) * | 2013-06-24 | 2017-03-22 | 富士通株式会社 | Software correction patch extraction program, software correction patch extraction method, and information processing apparatus |
| US20180242061A1 (en) * | 2015-09-01 | 2018-08-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Speaker device |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3688864A (en) * | 1970-04-16 | 1972-09-05 | Talbot American Corp | Infinite dynamic damping loudspeaker systems |
| US5321756A (en) * | 1990-03-23 | 1994-06-14 | Patterson Jr James K | Loudspeaker system with sonically powered drivers and centered feedback loudspeaker connected thereto |
| US5898137A (en) * | 1995-02-06 | 1999-04-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Speaker system for television set |
| US5657392A (en) * | 1995-11-02 | 1997-08-12 | Electronique Messina Inc. | Multi-way speaker with a cabinet defining a midrange driver pyramidal compartment |
| US20130322656A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | VUE Audiotechnik LLC | Loudspeaker system |
| JP6098392B2 (en) * | 2013-06-24 | 2017-03-22 | 富士通株式会社 | Software correction patch extraction program, software correction patch extraction method, and information processing apparatus |
| JP2016025539A (en) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | ヤマハ株式会社 | Housing structure of speaker device |
| US20180242061A1 (en) * | 2015-09-01 | 2018-08-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Speaker device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8150068B2 (en) | Array speaker system | |
| JP4819206B2 (en) | Electroacoustic conversion system | |
| US4256922A (en) | Stereophonic effect speaker arrangement | |
| US8256566B1 (en) | Speaker enclosure | |
| US8842866B2 (en) | Loudspeaker system with reduced rear sound radiation | |
| CN108141662B (en) | Bar-shaped sound box | |
| US6343134B1 (en) | Loudspeaker and horn with an additional transducer | |
| US20230061686A1 (en) | Transducer arrangements for head- and earphones | |
| DK179663B1 (en) | Loudspeaker with controlled sound fields | |
| US11166090B2 (en) | Loudspeaker design | |
| US10306357B2 (en) | Loudspeaker system with directional output character | |
| EP3744110A1 (en) | Headphone arrangements for generating natural directional pinna cues | |
| KR102450294B1 (en) | Arrayable loudspeakers with a constant beamwidth | |
| US9226061B2 (en) | Speaker assembly | |
| US6038326A (en) | Loudspeaker and horn with an additional transducer | |
| US4437541A (en) | Controlled dispersion speaker configuration | |
| US5821470A (en) | Broadband acoustical transmitting system | |
| RU2806742C1 (en) | Sound distribution device with controlled broadband directivity | |
| GB2373956A (en) | Method and apparatus to create a sound field | |
| US5943431A (en) | Loudspeaker with tapered slot coupler and sound reproduction system | |
| JP3240188U (en) | Sound diffusion device with controlled broadband directivity | |
| US5949893A (en) | Loudspeaker box | |
| US10805719B2 (en) | Constant-directivity two way wedge loudspeaker system | |
| JP2002291086A (en) | Loud speaker system | |
| CN112655222A (en) | Audio playing device with a set of non-constant curvatures |