RU58001U1

RU58001U1 - ACOUSTIC SYSTEM

Info

Publication number: RU58001U1
Application number: RU2006120694/22U
Authority: RU
Original assignee: Куклин Юрий Кузьмич
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2006-10-27

Abstract

Применение: В бытовой и профессиональной звуковоспроизводящей технике. Технический результат: Значительное улучшение фазового согласования ВЧ- и НЧ-излучений, снижение добротности резонанса между передней и задней панелями, согласование ВЧ-излучения с окружающим пространством по акустической нагрузке. Сущность полезной модели: Заявляемая акустическая система содержит корпус с установленным на его лицевой панели ВЧ- и НЧ-громкоговорителями, которая наклонена в сторону задней панели корпуса и смещена внутрь относительно плоскости его переднего вертикального проема. По периметру лицевая панель жестко соединена со стенками корпуса. ВЧ-громкоговоритель снабжен рупором, образованным частью лицевой наклонной панели, двумя боковинами и козырьком. Последние три детали жестко соединены с лицевой панелью, между собой и примыкающими к ним участками периметра плоскости переднего вертикального проема корпуса. Боковины могут быть выполнены плоскими, что обеспечивает линейную характеристику расширения рупора, либо криволинейными, что обеспечивает экспоненциальную характеристику расширения рупора. Угол наклона α лицевой панели выбран из предела от 7° до 35°. В результате улучшается качество звука и уменьшается вибрация лицевой панели. (1 с.п.ф., 3 з.п.ф., 2 ил.)Application: In household and professional sound reproducing equipment. Technical result: Significant improvement in the phase matching of RF and LF emissions, a decrease in the quality factor of the resonance between the front and rear panels, matching of RF radiation with the surrounding space in terms of acoustic load. The essence of the utility model: The inventive speaker system includes a housing with RF and Woofers mounted on its front panel, which is inclined towards the rear panel of the housing and offset inward relative to the plane of its front vertical opening. Along the perimeter, the front panel is rigidly connected to the walls of the housing. The tweeter is equipped with a horn formed by a part of the oblique front panel, two sidewalls and a visor. The last three parts are rigidly connected to the front panel, between themselves and adjacent sections of the perimeter of the plane of the front vertical opening of the housing. The sides can be made flat, which provides a linear characteristic of the expansion of the speaker, or curved, which provides an exponential characteristic of the expansion of the speaker. The tilt angle α of the front panel is selected from a range of 7 ° to 35 °. As a result, sound quality is improved and front panel vibration is reduced. (1 s.p.ph., 3 s.p.f., 2 ill.)

Description

Заявляемая полезная модель относится к области электроакустики, в частности к конструктивным элементам акустического оформления громкоговорителей электродинамического типа, и может быть использована в бытовой и профессиональной звуковоспроизводящей технике.The inventive utility model relates to the field of electroacoustics, in particular to structural elements of the acoustic design of electrodynamic-type loudspeakers, and can be used in household and professional sound reproducing equipment.

Разработчики акустических систем (далее АС) с электродинамическими головками стремясь повысить качество звука, делают лицевую панель корпуса наклонной, улучшая тем самым согласование ВЧ- и НЧ-громкоговорителей по фазе излучаемых волн и снижая добротность резонанса между передней и задней панелью. В результате таких усилий, звук приходит в неискаженном виде.The developers of acoustic systems (hereinafter AS) with electrodynamic heads, striving to improve the sound quality, make the front panel of the case oblique, thereby improving the matching of the RF and LF speakers in phase of the emitted waves and reducing the quality factor of the resonance between the front and rear panels. As a result of such efforts, the sound comes undistorted.

Известна АС, в которой уменьшения временной задержки в излучении различных громкоговорителей, т.е. улучшения фазового согласования, добиваются конструктивными методами, смещая ВЧ-и СЧ-громкоговорители внутрь корпуса АС, например, используя не вертикальную, а наклонную лицевую панель в виде «заваленной» назад верхней части (см. статью «Акустика, с которой мы живем», с. 14 на сайте www.express.kirov.ru). Нижняя часть передней панели остается вертикальной плоскостью. Благодаря созданию угла наклона верхней части передней панели по отношению к вертикальной нижней части, частично улучшается фазовое согласование звуковых сигналов, излучаемых громкоговорителями. Однако ВЧ-излучение все же опережает НЧ-излучение, а ВЧ-излучение направлено в виде узкого луча, что не обеспечивает его согласование с окружающим пространством по акустической A known speaker, in which reducing the time delay in the radiation of various speakers, i.e. phase matching is achieved by constructive methods by shifting the tweeter and midrange loudspeakers into the speaker enclosure, for example, using not a vertical but a tilted front panel in the form of a “top” heaped back (see the article “Acoustics with which we live”, p. 14 on the website www.express.kirov.ru). The bottom of the front panel remains vertical. By creating an angle of inclination of the upper part of the front panel with respect to the vertical lower part, the phase matching of the sound signals emitted by the speakers is partially improved. However, the HF radiation is still ahead of the LF radiation, and the HF radiation is directed in the form of a narrow beam, which does not ensure its matching with the surrounding space by acoustic

нагрузке и не позволяет достигнуть значительного улучшения качества звука. В этом заключаются недостатки известной АС.load and does not allow to achieve a significant improvement in sound quality. This is the disadvantage of the known speaker.

Известна акустическая система, которая по технической сущности и достигаемому эффекту близка к заявляемой АС и выбрана в качестве прототипа. Она содержит ВЧ- и НЧ-громкоговорители, установленные на лицевой панели, которая слегка наклонена по направлению к задней панели (см. статью «Акустическая система Ruark Prelude II» с.1-2 на сайте dom.hi-fi.ru). В известной АС недостатки те же, что и у вышеуказанного аналога. Из-за маленького угла наклона лицевой панели не удается добиться нужного для высокачественного звучания фазового согласования ВЧ- и НЧ-громкоговорителей. Направленное в виде узкого луча ВЧ-излучение не обеспечивает его согласование с окружающим пространством по акустической нагрузке. Все это снижает качество звука.A known speaker system, which in technical essence and the achieved effect is close to the claimed speaker and selected as a prototype. It contains tweeters and woofers mounted on the front panel, which is slightly inclined towards the rear panel (see the article “Ruark Prelude II Speaker System” p.1-2 on the site dom.hi-fi.ru). In the known speaker, the disadvantages are the same as that of the above counterpart. Due to the small angle of inclination of the front panel, it is not possible to achieve the phase matching necessary for high-quality sound of tweeters and woofers. The RF radiation directed in the form of a narrow beam does not ensure its matching with the surrounding space in terms of acoustic load. All this reduces the sound quality.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества звука.An object of the present invention is to improve sound quality.

Технический результат заключается в значительном улучшении фазового согласования ВЧ- и НЧ-излучений, снижении добротности резонанса между передней и задней панелями, согласовании ВЧ-излучения с окружающим пространством по акустической нагрузке.The technical result consists in a significant improvement in the phase matching of RF and LF emissions, a decrease in the quality factor of the resonance between the front and rear panels, matching of RF radiation with the surrounding space in terms of acoustic load.

Указанная задача достигается тем, что в известной акустической системе, содержащей корпус с ВЧ- и НЧ-громкоговорителями, установленными на его лицевой панели, наклоненной в сторону задней панели, при этом нижняя сторона лицевой панели жестко соединена с передней стороной нижней стенки корпуса, согласно полезной модели, лицевая панель смещена внутрь корпуса относительно плоскости его переднего This task is achieved by the fact that in a known acoustic system comprising a housing with tweeter and woofers mounted on its front panel, tilted towards the rear panel, the lower side of the front panel is rigidly connected to the front side of the lower wall of the housing, according to the useful models, the front panel is displaced inside the case relative to the plane of its front

вертикального проема так, что боковые и верхняя стороны лицевой панели соответственно жестко соединены с боковыми и верхней стенками корпуса, ВЧ-громкоговоритель снабжен рупором, образованным частью лицевой наклонной панели, с которой жестко соединены две боковины и козырек, жестко соединенные между собой и с примыкающими к ним участками периметра переднего вертикального проема корпуса.vertical aperture so that the side and upper sides of the front panel are respectively rigidly connected to the side and upper walls of the housing, the tweeter is equipped with a horn formed by a part of the front inclined panel, with which two sidewalls and a visor are rigidly connected to each other and adjacent to him sections of the perimeter of the front vertical opening of the housing.

В акустической системе козырек и две боковины, образующие рупор, могут быть выполнены плоскими, что обеспечивает линейную характеристику расширения рупора.In the acoustic system, the visor and the two side walls forming the horn can be made flat, which provides a linear characteristic of the expansion of the horn.

В акустической системе козырек и две боковины, образующие рупор, могут быть выполнены криволинейными, что обеспечивает экспоненциальную характеристику расширения рупора.In the acoustic system, the visor and the two sidewalls forming the horn can be made curved, which provides an exponential characteristic of the expansion of the horn.

В акустической системе угол наклона, образованный лицевой панелью и плоскостью переднего вертикального проема корпуса, может находиться в пределах от 7° до 35°.In an acoustic system, the angle of inclination formed by the front panel and the plane of the front vertical opening of the housing may be in the range of 7 ° to 35 °.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют, что предлагаемая акустическая система неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, а, следовательно, соответствует критерию «новизна».Studies on patent and scientific and technical sources of information indicate that the proposed speaker system is unknown and does not follow explicitly from the studied prior art, and, therefore, meets the criterion of "novelty."

Заявляемая полезная модель может быть изготовлена в условиях предприятия, специализирующегося в отрасли, занятой производством акустических систем, с использованием стандартного отечественного или импортного оборудования, известных технологий и серийно выпускаемых промышленностью соответствующих деталей и сборок.The inventive utility model can be made in the conditions of an enterprise specializing in the industry engaged in the production of acoustic systems using standard domestic or imported equipment, well-known technologies and the corresponding parts and assemblies commercially available from the industry.

АС может широко использоваться в домашних условиях, офисах и развлекательных помещениях.Speakers can be widely used at home, offices and leisure facilities.

Таким образом, заявляемая акустическая система соответствует критерию «промышленная применимость».Thus, the claimed speaker system meets the criterion of "industrial applicability".

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.The proposed set of essential features informs the claimed device of new properties that allow to solve the problem.

Благодаря наклону плоской передней панели внутрь корпуса, звуковые волны от обоих громкоговорителей приходят к потребителю с одинаковой фазой, т.е. одновременно. Поэтому потребитель получает неискаженный звук. В результате улучшается амплитудно-частотная характеристика (далее АЧХ). Также снижается добротность резонанса между передней и задней панелями, что, в свою очередь, положительно влияет на вибрацию: она уменьшается, исчезают призвуки, излучается меньше паразитных вибраций. В результате, происходит улучшение качества звука.Due to the inclination of the flat front panel into the housing, sound waves from both speakers come to the consumer with the same phase, i.e. at the same time. Therefore, the consumer receives an undistorted sound. As a result, the amplitude-frequency characteristic (hereinafter referred to as the frequency response) is improved. Also, the quality factor of the resonance between the front and rear panels is reduced, which, in turn, positively affects the vibration: it decreases, the sounds disappear, less spurious vibrations are emitted. As a result, sound quality is improved.

Был экспериментально подобран α - угол наклона передней панели по отношению к плоскости переднего вертикального проема корпуса: он лежит в пределах от 7° до 35°. Если угол α меньше 7°, то для обеспечения фазового согласования, необходимо увеличивать межцентровое расстояние между ВЧ- и НЧ-громкоговорителями. В результате увеличиваются габариты устройства и возникают эффекты хоруса, т.е. раздельного восприятия звучания громкоговорителей. Кроме того, ВЧ-громкоговоритель находится очень близко к передней вертикальной плоскости проема корпуса, вследствие чего длина рупора чрезвычайно мала и не улучшает качество звука. Если угол α больше 35°, то для обеспечения фазового согласования следует уменьшить межцентровое расстояние ВЧ- и НЧ-громкоговорителей. При этом необходимое межцентровое расстояние становится меньше суммы радиусов Α - the angle of inclination of the front panel with respect to the plane of the front vertical opening of the case was experimentally selected: it lies in the range from 7 ° to 35 °. If the angle α is less than 7 °, then to ensure phase matching, it is necessary to increase the center-to-center distance between the tweeter and the woofer. As a result, the dimensions of the device increase and chorus effects appear, i.e. separate perception of the sound of the speakers. In addition, the tweeter is very close to the front vertical plane of the housing opening, as a result of which the length of the horn is extremely small and does not improve sound quality. If the angle α is greater than 35 °, then to ensure phase matching, the center-to-center distance of the tweeter and woofer should be reduced. In this case, the necessary center-to-center distance becomes less than the sum of the radii

громкоговорителей, что неприемлемо. С другой стороны, увеличение угла а больше 35°, приводит к существенному снижению внутреннего объема АС, что повышает ее резонансную частоту и уменьшает составляющую НЧ-излучений. Для увеличения последней необходимо увеличить габариты корпуса, что ухудшает потребительские свойства.loudspeakers, which is unacceptable. On the other hand, an increase in the angle a greater than 35 ° leads to a significant decrease in the internal volume of the AS, which increases its resonant frequency and reduces the component of low-frequency emissions. To increase the latter, it is necessary to increase the dimensions of the case, which worsens consumer properties.

Мало получить фазовое согласование НЧ- и ВЧ-излучений. Наличие ВЧ-громкоговорителя вызывает необходимость согласовывать ВЧ-излучение с окружающим пространством по акустической нагрузке, поскольку ВЧ-излучение происходит в виде узкого луча. Обеспечить такое согласование позволяет рупор. В заявляемой конструкции он образован лицевой наклонной панелью, а также двумя боковинами и козырьком. Рупор обеспечивает широкую направленность ВЧ-излучения, и АЧХ акустической системы по звуковому давлению в окружающем пространстве будет равномернее с рупором. Расширяется диаграмма направленности ВЧ-излучения для комфортного восприятия звука в любой точке прослушивания того пространства, на которое рассчитана заявляемая АС.It is not enough to obtain phase matching of the LF and HF emissions. The presence of an HF loudspeaker necessitates matching the HF radiation with the surrounding space according to the acoustic load, since the HF radiation occurs in the form of a narrow beam. To ensure such coordination allows the shout. In the claimed design, it is formed by a front inclined panel, as well as two sidewalls and a visor. The horn provides a wide directivity of RF radiation, and the frequency response of the speaker system in terms of sound pressure in the surrounding space will be more uniform with the horn. The RF radiation pattern is expanding for a comfortable perception of sound at any point in listening to the space for which the claimed speaker system is designed.

Предлагаемая акустическая система поясняется чертежами, где представлено:The proposed speaker system is illustrated by drawings, which show:

Фиг.1 - вертикальный разрез корпуса;Figure 1 is a vertical section of the housing;

Фиг.2 -Вид А фиг.1.Figure 2 - View A of figure 1.

Акустическая система содержит корпус 1, в котором на лицевой панели 2 установлены ВЧ-громкоговоритель 3 и НЧ-громкоговоритель 4. Корпус 1 выполнен, как правило, из дерева, иногда из пластмассы. Установленная наклонно в сторону задней панели (на черт. не обозначена) лицевая панель 2 смещена внутрь корпуса 1 относительно плоскости 5 его переднего вертикального The speaker system comprises a housing 1, in which a tweeter 3 and a woofer 4 are mounted on the front panel 2. The housing 1 is made, as a rule, of wood, sometimes of plastic. Mounted obliquely towards the rear panel (not shown in the drawing), the front panel 2 is offset inside the housing 1 relative to the plane 5 of its front vertical

проема. При этом нижняя сторона 6 панели 2 жестко соединена с передней стороной нижней стенки 7 корпуса 1, а боковые 8 и верхняя 9 стороны соответственно жестко соединены с боковыми и верхней стенками (на черт. не обозначены) корпуса 1. ВЧ-громкоговоритель 3 снабжен рупором 10, образованным частью лицевой наклонной панели 2, двумя боковинами 11 и козырьком 12. Последние три детали 11 и 12 жестко соединены с лицевой панелью 2, между собой и примыкающими к ним участками периметра плоскости 5 переднего вертикального проема корпуса 1. Боковины 11 могут выполняться плоскими, что обеспечивает линейную характеристику расширения рупора 10, либо криволинейными, что обеспечивает, в частности, экспоненциальную, либо иную характеристику расширения рупора 10. Угол наклона α лицевой панели 2, обозначенный буквами ВАС, выбран из предела от 7° до 35°. Треугольник CBD, образованный козырьком 12 (ВС), частью (BD) лицевой панели 2 и частью (DC) верхней стенки корпуса 1, придает дополнительную жесткость конструкции заявляемого устройства, что уменьшает вибрацию лицевой панели.the opening. In this case, the lower side 6 of the panel 2 is rigidly connected to the front side of the lower wall 7 of the housing 1, and the side 8 and upper 9 sides, respectively, are rigidly connected to the side and upper walls (not shown in the figure) of the housing 1. The tweeter 3 is equipped with a speaker 10 formed by a part of the front inclined panel 2, two sidewalls 11 and a visor 12. The last three parts 11 and 12 are rigidly connected to the front panel 2, between themselves and adjacent sections of the perimeter of the plane 5 of the front vertical opening of the housing 1. The sides 11 can be made oskimi that provides a linear expansion characteristic of the speaker 10, or curved, which provides, inter alia, exponential, or other characteristic of the horn extension 10. The angle α faceplate 2, lettered EAC selected from the range of 7 ° to 35 °. The triangle CBD formed by the visor 12 (BC), part (BD) of the front panel 2 and part (DC) of the upper wall of the housing 1, gives additional rigidity to the design of the claimed device, which reduces the vibration of the front panel.

Акустическая система работает следующим образом.The speaker system works as follows.

При поступлении электрического сигнала на громкоговорители 3 и 4 происходит излучение звуковых волн окружающее пространство и внутрь корпуса 1. Благодаря наклону лицевой панели 2 внутрь корпуса, звуковые волны от обоих громкоговорителей 3, 4 приходят к потребителю с одинаковой фазой, т.е. одновременно. Поэтому потребитель получает неискаженный звук. Кроме того, снижается добротность резонанса между лицевой и задней панелями, что способствует уменьшению излучений паразитных вибраций и уменьшению громкости призвуков по отношению к полезному сигналу. В результате, When an electric signal arrives at loudspeakers 3 and 4, sound waves are emitted from the surrounding space and into the housing 1. Due to the inclination of the front panel 2 into the housing, sound waves from both loudspeakers 3, 4 come to the consumer with the same phase, i.e. at the same time. Therefore, the consumer receives an undistorted sound. In addition, the quality factor of the resonance between the front and rear panels is reduced, which helps to reduce the radiation of spurious vibrations and lower the volume of the sounds in relation to the useful signal. As a result

заявляемая акустическая система обеспечивает звук улучшенного качества.The claimed speaker system provides improved sound quality.

Преимущества заявляемой АС по сравнению с прототипом:The advantages of the claimed speakers compared to the prototype:

- улучшение качества звука;- improving sound quality;

- уменьшение вибрации лицевой панели.- reduction of front panel vibration.

Claims

1. An acoustic system comprising a housing with tweeters and woofers mounted on its front panel, tilted towards the rear panel, while the lower side of the front panel is rigidly connected to the front side of the lower wall of the housing, characterized in that the front panel is biased inward the housing relative to the plane of its front vertical opening so that the side and upper sides of the front panel are respectively rigidly connected to the side and upper walls of the housing, the tweeter is equipped with a horn formed by part a front oblique panel with which two sidewalls and a visor are rigidly connected, rigidly connected to each other and to adjacent sections of the perimeter of the front vertical opening of the housing.

2. The speaker system according to claim 1, characterized in that the visor and the two sidewalls forming the horn are made flat to provide a linear characteristic of the extension of the horn.

3. The speaker system according to claim 1, characterized in that it is made curved to provide an exponential characteristic of the expansion of the speaker.

4. The acoustic system according to claim 1, characterized in that the angle of inclination formed by the front panel and the plane of the front vertical opening of the housing is in the range from 7 to 35 °.