SE518168C2 - Method and apparatus for producing low frequency sounds and use of such apparatus - Google Patents
Method and apparatus for producing low frequency sounds and use of such apparatusInfo
- Publication number
- SE518168C2 SE518168C2 SE0000863A SE0000863A SE518168C2 SE 518168 C2 SE518168 C2 SE 518168C2 SE 0000863 A SE0000863 A SE 0000863A SE 0000863 A SE0000863 A SE 0000863A SE 518168 C2 SE518168 C2 SE 518168C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- air
- chamber
- chambers
- during
- shocks
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/005—Details of transducers, loudspeakers or microphones using digitally weighted transducing elements
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
- G10K15/04—Sound-producing devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Compressor (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Abstract
Description
30 35 518168 2 Utsläckning av sådana ljud stöter dock på betydande problem. However, extinguishing such sounds encounters significant problems.
Det är inte speciellt svårt att alstra eller absorbera ljudenergi med hög frekvens. Ett vanligt mått på källstyrkan hos en akustisk källa är volymhastigheten hos den luft som sätts i rörelse vid ljudalstringen, och därigenom räcker det med små luftmängder per svängning för att hög källstyrka skall kunna uppnås. Exem- pelvis skulle ju ett svängande av ett membran med en yta på 1 dm* och en amplitud något högre än en millimeter vid en frekvens av 10 kHz göra att det ”pumpar” 100 liter luft per sekund, medan det med motsvarande yta och en frekvens av 20 Hz skulle krävas en amplitud av cirka 0,5 meter för att uppnå samma källstyrka av 100 liter per sekund. Detta är naturligtvis mycket svårt att uppnå, varför hittills kända arrangemang för uppnående av lågfrekvent ljud med hög källstryka är mycket komplicerade och kostsamma.It is not particularly difficult to generate or absorb high-frequency sound energy. A common measure of the source strength of an acoustic source is the volume velocity of the air that is set in motion during the sound generation, and thus small amounts of air per oscillation are sufficient for high source strength to be achieved. For example, an oscillation of a diaphragm with an area of 1 dm * and an amplitude slightly higher than one millimeter at a frequency of 10 kHz would cause it to “pump” 100 liters of air per second, while with a corresponding area and a frequency of 20 Hz, an amplitude of about 0.5 meters would be required to achieve the same source power of 100 liters per second. This is of course very difficult to achieve, which is why hitherto known arrangements for achieving low frequency sound with high source noise are very complicated and costly.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfa- rande samt en anordning av inledningsvis definierat slag, vilka gör det möjligt att med enkla medel alstra eller absorbera ljud- energi med i respektive sammanhang låg frekvens, och vilka även möjliggör uppnående av förhållandevis hög källstryka.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method and a device of initially defined kind, which make it possible by simple means to generate or absorb sound energy with in each context low frequency, and which also enable the achievement of relatively high source pressure.
Detta syfte uppnås med det inledningsvis angivna förfarandet som kännetecknas av att omväxlande under första och andra tidsperioder först under en första tidsperiod luft stötvis med en hög frekvens pumpas ut från en kammare till omgivningen och mellan dessa stötar kammaren tillförs luft från en lufttank och under en andra tidsperiod stötvis med en hög frekvens luft sugs in i en kammare och mellan stötarna luft tillförs en nämnd lufttank från kammaren, för att skapa ett luftflöde med frekvenskomponenter med väsentligt lägre frekvens än stötarnas frekvens. Periodiciteten för det genererade luftflödet blir därmed given av tiden för nämnda lufttillförsel respektive luftutsugning.This object is achieved with the initially stated method which is characterized in that alternating during first and second time periods only during a first time period air is pumped out from a chamber to the surroundings in a high frequency and between these shocks the chamber is supplied with air from an air tank and during a second time period abruptly with a high frequency air is sucked into a chamber and between the shocks air is supplied a said air tank from the chamber, to create an air flow with frequency components with significantly lower frequency than the frequency of the shocks. The periodicity of the generated air flow is thus given by the time for said air supply and air extraction, respectively.
Detta syfte uppnås också med den inledningsvis angivna anordningen som uppvisar de i det oberoende patentkravet 7 angivan särdragen. 10 15 20 25 30 35 518168 3 På detta sätt kan den höga frekvensen med vilken luft pumpas ut eller sugs in i kammaren växlas ned att innehålla betydligt lägre frekvenskomponenter under bibehållande av källtrycket, och ef- tersom det utan större problem kan genereras ett högt källtryck vid en hög frekvens kan på detta sätt hög källstyrka med låg fre- kvens uppnås. Genom att luftrörelser av en viss typ sker under en hel nämnd tidsperiod och sedan luftrörelse av en viss annan typ sker under den därpå följande tidsperioden, kommer två så- dana på varandra följande tidsperioder hos det uppfinningsenliga förfarandet att motsvara en hel svängning av ett membran hos exempelvis en högtalare, vilket svänger med nämnda låga fre- kvenskomponenter.This object is also achieved with the initially stated device which has the features stated in the independent claim 7. 10 15 20 25 30 35 518168 3 In this way, the high frequency with which air is pumped out or sucked into the chamber can be switched down to contain significantly lower frequency components while maintaining the source pressure, and since a high source pressure can be generated without major problems. at a high frequency, high source strength with a low frequency can be achieved in this way. In that air movements of a certain type take place during an entire mentioned period of time and then air movements of a certain other type take place during the subsequent time period, two successive time periods of the method according to the invention will correspond to a whole oscillation of a membrane of for example a loudspeaker, which oscillates with the said low frequency components.
Det påpekas här att ”lufttank” är att ge en mycket vid betydelse, och det är inte alls nödvändigt att kammaren angränsar direkt till lufttanken, utan denna skulle mycket väl kunna vara förbunden med kammaren via någon luftledning och därvid vara belägen på ett mer eller mindre betydande avstånd från kammaren. Det vik- tiga är dock att det finns någon sådan lufttank, via vilken kamma- ren erhåller luft under den första tidsperioden eller avger luft till under den andra tidsperioden, så att inte några störande ljud uppstår, vilket skulle vara fallet om luft tillfördes respektive av- gavs från kammaren direkt till omgivningen utan någon dylik lufttank.It is pointed out here that "air tank" is to give a very broad meaning, and it is not at all necessary that the chamber adjoins directly to the air tank, but this could very well be connected to the chamber via some overhead line and thereby be located on a more or less significant distance from the chamber. It is important, however, that there is such an air tank, via which the chamber receives air during the first time period or emits air during the second time period, so that no disturbing noises occur, which would be the case if air was supplied respectively by was given from the chamber directly to the surroundings without any such air tank.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen varieras luft- mängden hos pump- respektive sugstötarna så att luftmängderna i funktion av tiden väsentligen följer en given signal. Härigenom uppnås att den resulterande ljudkällan ges liknande källegenska- per som ett membran som svänger med låga frekvensinnehåll för alstrande eller absorption av ljudenergi.According to a preferred embodiment of the invention, the amount of air of the pump and suction shocks is varied so that the amounts of air in function of time substantially follow a given signal. In this way, it is achieved that the resulting sound source is given similar source properties as a diaphragm that oscillates with low frequency contents for generating or absorbing sound energy.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen pum- pas luft ut till omgivningen och sugs in från omgivningen till en 10 15 20 25 30 35 518168 4 nämnd kammare genom att ett en del av den kammaren avgrän- sande väggen bildande membran bringas att vibrera med en hög frekvens för att med sådan hög frekvens förändra kammarens volym. Genom att på detta sätt utnyttja ett membran för åstad- kommande av de högfrekventa pump- respektive sugstötarna kan detta resultat med enkelhet uppnås, då ett membran utan vidare kan bringas att vibrera med en hög frekvens, exempelvis genom magneto-striktiv eller annan påverkan. Den förhållandevis ringa luftmängd ett sådant membran vanligtvis kan förflytta per sväng- ning upphävs därvid av den höga frekvensen, så att en hög käll- styrka kan uppnås, och detta för en låg frekvens, vilket ett mem- bran inte kan utnyttjas till vid en direkt ljudalstring av membranet.According to another preferred embodiment of the invention, air is pumped out to the surroundings and sucked in from the surroundings to a mentioned chamber by causing a membrane forming a part delimiting the chamber delimiting the chamber to be caused to vibrate with a high frequency to change the volume of the chamber at such a high frequency. By using a diaphragm in this way to produce the high-frequency pump and suction shocks, this result can be achieved with simplicity, as a diaphragm can easily be caused to vibrate at a high frequency, for example by magnetostrictive or other influence. The relatively small amount of air such a diaphragm can usually move per oscillation is thereby canceled out by the high frequency, so that a high source strength can be achieved, and this for a low frequency, which a diaphragm cannot be used for in a direct sound stringing of the diaphragm.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen varie- ras nämnda luftmängd genom att membranets amplitud varieras, vilket enkelt kan åstadkommas genom att styra påverkan av membranet. Det vore även möjligt att variera Iuftmängden genom att längden på öppettiderna mellan kammaren och omgivningen vid pump- och sugstötarna varieras.According to another preferred embodiment of the invention, said amount of air is varied by varying the amplitude of the membrane, which can be easily achieved by controlling the action of the membrane. It would also be possible to vary the amount of air by varying the length of the opening hours between the chamber and the surroundings at the pump and suction shocks.
Här skall då inflikas att uppfinningen inte är begränsad till an- vändning av ett membran för uppnående av nämnda Iuftstötar, utan det vore fullt tänkbart att detta skedde på annat sätt, exem- pelvis genom anslutande av tryckluftsorgan respektive luftunder- trycksalstrande organ till en nämnd kammare, varvid då dessa organ kan betraktas som att även tillhandahålla nämnda lufttank.It should then be implied that the invention is not limited to the use of a membrane for obtaining said air shocks, but it would be entirely conceivable for this to be done in another way, for example by connecting compressed air means and air negative pressure generating means to a said chamber. , wherein then these means can be considered as also providing said air tank.
Just användande av ett membran uppvisar dock alldeles speci- ella fördelar, varför den utföringsformen är extra fördelaktig.The actual use of a membrane, however, has very special advantages, which is why that embodiment is extra advantageous.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen pum- pas luft ut från åtminstone två kammare till omgivningen under nämnda första tidsperiod och luft sugs in i åtminstone två kam- mare från omgivningen under nämnda andra tidsperiod, och ut- pumpningen respektive insugningen ut ur respektive in i ifrågava- rande kammare är i tiden förskjutna relativt varandra, så att tidsmellanrummen mellan två på varandra följande pump- eller sugstötar väsentligen tas bort. Genom att synkronisera pump- 10 15 20 25 30 35 518168 5 ningen och sugningen från åtminstone två kammare på detta sätt kan luckor i volymflödet till eller från den Ijudalstrande anord- ningen undvikas och ett mera störningsfritt ljud med en väsentli- gen ideal vågform alstras.According to another preferred embodiment of the invention, air is pumped out of at least two chambers to the environment during said first time period and air is sucked into at least two chambers from the environment during said second time period, and the pumping out and the suction out of each into the chambers in question are displaced relative to each other in time, so that the time intervals between two successive pump or suction shocks are substantially removed. By synchronizing the pumping and suctioning of at least two chambers in this way, gaps in the volume flow to or from the sound generating device can be avoided and a more interference-free sound with a substantially ideal waveform is generated.
En anordning enligt uppfinningen uppvisar fördelar som med all önskvärd tydlighet framgår av diskussionen ovan av det uppfin- ningsenliga förfarandet.A device according to the invention has advantages which appear with all the desired clarity from the discussion above of the method according to the invention.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är nämnda höga frekvens mer än tio gånger, företrädesvis mer än 30 gånger, högre än nämnda låga frekvens. Detta gör det möjligt att alstra ljud med låg frekvens och betydligt högre källtryck än om sådan ljudalstring skulle ha skett på konventionellt sätt, speciellt vid utnyttjande av ett membran i båda fallen.According to a preferred embodiment of the invention, said high frequency is more than ten times, preferably more than 30 times, higher than said low frequency. This makes it possible to generate sounds with low frequency and significantly higher source pressure than if such sound generation had taken place in a conventional manner, especially when using a diaphragm in both cases.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar anordningen åtminstone två nämnda kammare med åtmin- stone en varsin nämnd första och andra ventil för anslutning till omgivningen respektive en nämnd lufttank. Detta är fördelaktigt, då det möjliggör både uppnående av högre källtryck om så skulle önskas och en större flexibilitet hos anordningen vad gäller möj- lighet till att alstra ljud med olika frekvenser och källstyrkor.According to another preferred embodiment of the invention, the device comprises at least two said chambers with at least one said first and second valve for connection to the environment and a said air tank, respectively. This is advantageous, as it enables both the achievement of higher source pressures if desired and a greater flexibility of the device in terms of the possibility of generating sounds with different frequencies and source strengths.
Exempelvis kan därvid, enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen, en nämnd kammare var anordnad att verka un- der nämnda första tidsperioder för att via sin första ventil pumpa luft ut till omgivningen och en annan kammare vara anordnad att verka under nämnda andra tidsperioder för att suga in luft däri från omgivningen, och därvid kan de båda kamrarna vara anslut- bara via sina andra ventiler till en gemensam nämnd lufttank.For example, according to another preferred embodiment of the invention, said chamber was arranged to operate during said first time periods in order to pump air out to the surroundings via its first valve and another chamber to be arranged to operate during said second time periods in order to suck in air from it from the surroundings, and in this case the two chambers can be connected via their other valves to a common mentioned air tank.
Detta innebär då att de båda kamrarnas funktion kan komplettera varandra, så att en första av kamrarna, vilken åstadkommer ut- pumpning av luft stötvis till omgivningen minskar lufttrycket något i lufttanken, men detta byggs sedan åter upp via lufttankens kommunikation med den andra kammaren under insugningstids- 10 15 20 25 30 35 ø ø u u u» 518168 6 perioden. Detta gör att både utpumpningen och insugningen kan ske vid gynnsamma lufttrycksförhållanden i lufttanken.This then means that the function of the two chambers can complement each other, so that a first of the chambers, which causes air to be pumped out to the surroundings, reduces the air pressure somewhat in the air tank, but this is then rebuilt via the air tank's communication with the second chamber. - 10 15 20 25 30 35 ø ø uuu »518168 6 period. This means that both the pumping out and the suction can take place under favorable air pressure conditions in the air tank.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen bildar nämnda lufttank en mot omgivningen lufttät behållare angrän- sande till nämnda kammare. Detta utgör ett enkelt sätt att reali- sera lufttanken på.According to another preferred embodiment of the invention, said air tank forms an airtight container adjacent to the surroundings adjacent to said chamber. This is an easy way to realize the air tank.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen ligger storleken på nämnda kammare och lufttank inom mikrometerom- rådet, d v s är av typisk storlek för en mikroelektromekanisk struktur (MEMS). Härigenom blir det möjligt att inkorporera en anordning av det uppfinningsenliga slaget på ställen där ett litet utrymme står till förfogande eller det bedöms vara viktigt att an- ordningen döljs. Det möjliggör även ettfördelande av ett relativt stort antal sådana anordningar över en viss yta eller inom ett visst utrymme för att uppnå optimala förhållanden för ljudalstring eller aktiv bullerbekämpning.According to another preferred embodiment of the invention, the size of said chamber and air tank is within the micrometer range, i.e. is of typical size for a microelectromechanical structure (MEMS). This makes it possible to incorporate a device of the type according to the invention in places where a small space is available or it is judged to be important that the device is hidden. It also enables the distribution of a relatively large number of such devices over a certain surface or within a certain space in order to achieve optimal conditions for sound stringing or active noise control.
Uppfinningen avser även en användning av en anordning enligt ovan enligt bifogade användningspatentkrav.The invention also relates to a use of a device as above according to the appended use patent claims.
Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos uppfin- ningen framgår av den efterföljande beskrivningen samt övriga osjälvsjändiga patentkrav.Additional advantages and advantageous features of the invention appear from the following description and other non-obvious patent claims.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Här nedan beskrivs såsom exempel anförda föredragna utfö- ringsformer av uppfinningen under hänvisning till bifogade rit- ning, på vilken: Fig 1 är en mycket schematisk tvärsnittsvy genom en anord- ning enligt en första föredragen utföringsform av uppfin- ningen, 10 15 20 25 30 35 o - | Q o: n 518168 7 Fig 2 är ett diagram illustrerande luftflöde till och från omgiv- ningen över tiden för en anordning enligt Fig 1, Fig 3 åren Fig 1 motsvarande vy av en anordning enligt en andra föredragen, förenklad utföringsform av uppfin- ningen, och Fig 4 illustrerar schematiskt ovanifrån en anordning enligt en tredje föredragen utföringsform av uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Exemplary preferred embodiments of the invention are described below by way of example with reference to the accompanying drawing, in which: Fig. 1 is a very schematic cross-sectional view through a device according to a first preferred embodiment of the invention, 15 20 25 30 35 o - | Fig. 2 is a diagram illustrating airflow to and from the environment over time for a device according to Fig. 1, Fig. 3 in Fig. 1 corresponding to a view of a device according to a second preferred, simplified embodiment of the invention, and Fig. 4 schematically illustrates from above a device according to a third preferred embodiment of the invention.
DE-TALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER AV UPPFINNINGEN l Fig 1 illustreras schematiskt uppbyggnaden och funktionen hos en anordning enligt en första föredragen utföringsform av upp- finningen, och denna anordning uppvisar två kammare 1, 2, vilka via en varsin första ventil 3, 4 är anslutbara till omgivningen samt via två andra ventiler 5, 6 respektive 7, 8 var är anslutbara till en i anordningen ingående lufttank 9, som är gemensam för de båda kamrarna. Lufttanken 9 är en luft med väsentligen samma luft- tryck som omgivningslufttrycket innehållande och relativt omgiv- ningen hermetiskt tillsluten behållare. Därvid kan i praktiken för- hållandena mellan volymerna på kamrarna och lufttanken vara helt andra än vad som visas i Fig 1, som endast är till för att för- klara funktionen hos den uppfinningsenliga anordningen.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 schematically illustrates the structure and function of a device according to a first preferred embodiment of the invention, and this device has two chambers 1, 2, which via a respective first valve 3, 4 are connectable to the environment and via two other valves 5, 6 and 7, 8, respectively, are connectable to an air tank 9 included in the device, which is common to the two chambers. The air tank 9 is an air with essentially the same air pressure as the ambient air pressure containing and relatively hermetically sealed container. In practice, the conditions between the volumes of the chambers and the air tank can be completely different from what is shown in Fig. 1, which is only there to explain the function of the device according to the invention.
En del av väggen hos respektive kammare är bildad av ett mem- bran 10, 11, vilket kan via en för endast den ena kammaren an- tydd styrenhet 12 påverkas att vibrera med en hög frekvens, ex- empelvis inom området av 1 kHz - 10 kHz. Styrenheten 12 styr även öppning och stängning av de första och andra ventilerna, men det påpekas att dessa ventiler även skulle kunna vara av passivt slag, d v s påverkas av tryckskillnader mellan omgiv- ningen och kammaren respektive kammaren och lufttanken. Där- vid är styrenheten anordnad att styra ventilerna och membranen på följande sätt för åstadkommande av en ljudvåg med låg fre- kvens och högt källtryck: 10 15 20 25 30 35 518168 8 Under en första tidsperiod A (se Fig 2) bringar styrenheten mem- branet 10 att svänga med en hög frekvens och samtidigt styr styrenheten ventilen 3 att öppna när membranet svänger i Fig 1 sett uppåt och minskar volymen hos kammaren samtidigt som de andra ventilerna 5, 6 hålls stängda, så att luft pumpas ut ur kammaren 1. När sedan membranet 10 svänger nedåt och voly- men hos kammaren 1 ökas stängs den första ventilen 3 och de andra ventilerna 5, 6 öppnas, så att luft från lufttanken 9 sugs in i kammaren 1. Denna sekvens fortgår under en första tidsperiod A, under vilken den andra kammaren 2 och dess membran 11 är i vila. Därvid varieras den luftmängd varje pump-stöt innehåller under tidsperioden A för att dessa luftmängder i funktion av tiden väsentligen skall följa en sinuskurva, såsom illustreras i Fig 2.A part of the wall of each chamber is formed by a diaphragm 10, 11, which can be influenced via a control unit 12 indicated for only one chamber to vibrate with a high frequency, for example in the range of 1 kHz - 10 kHz. The control unit 12 also controls the opening and closing of the first and second valves, but it is pointed out that these valves could also be of a passive type, i.e. affected by pressure differences between the environment and the chamber and the chamber and the air tank, respectively. In this case, the control unit is arranged to control the valves and the diaphragms in the following manner in order to produce a sound wave with a low frequency and high source pressure: During a first time period A (see Fig. 2), the control unit the fuel 10 to oscillate at a high frequency and at the same time the control unit controls the valve 3 to open when the diaphragm oscillates in Fig. 1 seen upwards and reduces the volume of the chamber while keeping the other valves 5, 6 closed, so that air is pumped out of the chamber 1. then the diaphragm 10 pivots downwards and the volume of the chamber 1 is increased, the first valve 3 is closed and the second valves 5, 6 are opened, so that air from the air tank 9 is sucked into the chamber 1. This sequence continues for a first period of time A, during which the second chamber 2 and its membrane 11 are at rest. In this case, the amount of air each pump shock contains during the time period A is varied so that these air volumes, in function of time, will substantially follow a sine curve, as illustrated in Fig. 2.
Detta åstadkommes företrädesvis genom att amplituden hos membranets 10 svängningar förändras med tiden, men det är även möjligt att styra öppettiderna hos den första ventilen 3 eller kombinera båda dessa åtgärder.This is preferably achieved by changing the amplitude of the oscillations of the diaphragm 10 with time, but it is also possible to control the opening hours of the first valve 3 or to combine both of these measures.
När den första perioden A har gått till ända begynnes perioden B, under vilken luft stötvis sugs in från omgivningen i kammaren genom att membranet 11 bringas att svänga med en hög fre- kvens. När membranet 11 svänger nedåt (se Fig 1), då öppnas ventilen 4, samtidigt som de andra ventilerna 7, 8 hålls stängda och en luftstöt sugs in i kammaren 2. När sedan membranet 11 svänger i Fig 1 sett uppåt igen och därigenom volymen hos kammaren minskar hålls den första ventilen 4 stängd och de andra ventilerna 7, 8 öppnas, så att luft från kammaren kan pum- pas ut l lufttanken, och det senare är möjligt att vid svängningen nedåt av membranet igen åstadkomma ett luftundertryck i kam- maren 2 relativt omgivningen för att ånyo suga in luft i kamma- ren. Denna procedur genomförs på motsvarande sätt som proce- duren under period A.When the first period A has come to an end, period B begins, during which air is sucked in abruptly from the surroundings of the chamber by causing the diaphragm 11 to oscillate at a high frequency. When the diaphragm 11 pivots downwards (see Fig. 1), the valve 4 is opened, while the other valves 7, 8 are kept closed and an air shock is sucked into the chamber 2. When then the diaphragm 11 pivots in Fig. 1 seen upwards again and thereby the volume of the chamber decreases, the first valve 4 is kept closed and the second valves 7, 8 are opened, so that air from the chamber can be pumped out into the air tank, and the latter it is possible to cause an air pressure in the chamber 2 again when the downward swing of the diaphragm relative to the surroundings to again suck in air into the chamber. This procedure is performed in the same way as the procedure during period A.
På detta sätt åstadkommes en ljudvåg med en frekvens som är halva frekvensen av frekvensen hos växlingarna mellan nämnda tidsperioder. För optimal funktion hos anordningen är det viktigt att lufttrycket i respektive kammare inte förändras väsentligt un- 10 15 20 25 30 35 518168 9 der en nämnd tidsperiod, och det är därför fördelaktigt att lufttan- kens volym är dimensionerad att tillse att den maximala tryck- skillnaden däri ej överstiger 50%. Därvid är det fördelaktigt att låta en kammare verka åt gången och låta dessa båda kammare ha en gemensam Iufttank på det sätt som är visat i Fig 1, då detta kommer att göra att en volymmässigt betydligt mindre luft- tank krävs än om två olika kammare med varsin Iufttank skulle använts.In this way a sound wave is produced with a frequency which is half the frequency of the frequency of the shifts between said time periods. For optimal operation of the device, it is important that the air pressure in the respective chamber does not change significantly during a mentioned period of time, and it is therefore advantageous that the volume of the air tank is dimensioned to ensure that the maximum pressure the difference therein does not exceed 50%. In this case, it is advantageous to let one chamber operate at a time and to let these two chambers have a common air tank in the manner shown in Fig. 1, as this will mean that a much smaller air tank is required in terms of volume than if two different chambers with each air tank would be used.
Det är dock i praktiken fullt möjligt att anordningen uppvisar en- dast en kammare 1 med en Iufttank 9, såsom är visat i Fig 3, och då kommer membranet 10 och ventilerna 3, 5, 6 att under en för- sta tidsperiod styras på det sätt som visas vid A i Fig 2 och under en andra tidperiod styras på det sätt som visas vid B i Fig 2. l denna figur visas även en på baksidan av lufttanken på väsentligt avstånd från stället för utpumpning till och insugning från omgiv- ningen belägen säkerhetsventil 13, vilken används för att för- binda lufttanken med omgivningen om Iufttrycket i denna skulle bli alltför högt eller alltför lågt.However, in practice it is quite possible that the device has only one chamber 1 with an air tank 9, as shown in Fig. 3, and then the diaphragm 10 and the valves 3, 5, 6 will be controlled on it for a first period of time. The method shown at A in Fig. 2 and for a second period of time is controlled in the manner shown at B in Fig. 2. In this figure there is also shown a safety valve 13, which is used to connect the air tank to the surroundings if the air pressure in it should become too high or too low.
Vidare illustreras i Fig 4 att det är möjligt att anordna fler än två kamrar hos en anordning av detta slag, och där är fyra kammare anslutna till samma lufttank 9, och två kammare 1, 1' är anord- nade att verka under den första tidsperioden och två kammare 2, 2' att verka under den andra tidsperioden. Därvid är verkan hos de kammare som verkar under samma tidsperiod företrädesvis förskjutna på det sätt som beskrivits högre upp, så att de mellan- rum mellan luftmängdsstaplarna visade i Fig 2 väsentligen fylls igen och väsentligen inget avstånd längre finns mellan på var- andra följande luftmängdsstaplar, så att ljudvågen erhåller ett i det närmaste idealt utseende av en bestämd tidssignal.It is further illustrated in Fig. 4 that it is possible to arrange more than two chambers of a device of this kind, and there four chambers are connected to the same air tank 9, and two chambers 1, 1 'are arranged to operate during the first time period. and two chambers 2, 2 'to operate during the second time period. In this case, the action of the chambers operating during the same period of time is preferably shifted in the manner described higher up, so that the gaps between the airflow stacks shown in Fig. 2 are substantially filled and there is essentially no distance between them on the following subsequent airflow stacks. so that the sound wave obtains an almost ideal appearance of a certain time signal.
Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till den ovan beskrivna föredragna utföringsformen, utan en mängd möj- ligheter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på området, utan att denne för den skull avviker från namn 10 15 c . v « nu 518 168 10 uppfinningens grundtanke, sådan denna definieras i patentkra- ven.The invention is of course not in any way limited to the preferred embodiment described above, but a number of possibilities for modifications thereof should be obvious to a person skilled in the art, without this for that reason deviating from name c. 518 168 The basic idea of the invention, as defined in the claims.
Exempelvis skulle fler än två kammare kunna verka under samma tidsperiod för att uppnå en optimal kurvform hos den alstrade Uudvågen.For example, more than two chambers could operate during the same time period to achieve an optimal curve shape of the generated Uudwave.
Det vore även möjligt att varje kammare har en egen lufttank.It would also be possible for each chamber to have its own air tank.
Vidare påpekas att det är möjligt att låta en liten del luft strömma in iden i Fig 1 sett vänstra kammaren 1 innan den första ventilen 3 stänger vid neråtsvängningen av membranet, och inte heller är det nödvändigt att direkt öppna den första ventilen 3 när mem- branet börjar alstra ett övertryck i kammaren vid uppåtsvängning av membranet, utan öppningen kan ske från och med en viss nivå på övertrycket.It is further pointed out that it is possible to allow a small amount of air to flow into the idea in Fig. 1 as seen from the left chamber 1 before the first valve 3 closes during the downward oscillation of the diaphragm, nor is it necessary to open the first valve 3 directly when the diaphragm begins to generate an overpressure in the chamber when the diaphragm is swung upwards, but the opening can take place from a certain level of the overpressure.
Claims (1)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0000863A SE518168C2 (en) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | Method and apparatus for producing low frequency sounds and use of such apparatus |
PCT/SE2001/000540 WO2001069588A1 (en) | 2000-03-16 | 2001-03-16 | A method and a device for generating low frequency sound and use of the device |
DE60114184T DE60114184D1 (en) | 2000-03-16 | 2001-03-16 | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING LOW FREQUENCY SOUND AND USE OF THE DEVICE |
AT01915988T ATE307374T1 (en) | 2000-03-16 | 2001-03-16 | METHOD AND DEVICE FOR GENERATING LOW FREQUENCY SOUND AND USE OF THE DEVICE |
AU2001242932A AU2001242932A1 (en) | 2000-03-16 | 2001-03-16 | A method and a device for generating low frequency sound and use of the device |
EP01915988A EP1285432B1 (en) | 2000-03-16 | 2001-03-16 | A method and a device for generating low frequency sound and use of the device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0000863A SE518168C2 (en) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | Method and apparatus for producing low frequency sounds and use of such apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0000863D0 SE0000863D0 (en) | 2000-03-16 |
SE0000863L SE0000863L (en) | 2001-09-17 |
SE518168C2 true SE518168C2 (en) | 2002-09-03 |
Family
ID=20278822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0000863A SE518168C2 (en) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | Method and apparatus for producing low frequency sounds and use of such apparatus |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1285432B1 (en) |
AT (1) | ATE307374T1 (en) |
AU (1) | AU2001242932A1 (en) |
DE (1) | DE60114184D1 (en) |
SE (1) | SE518168C2 (en) |
WO (1) | WO2001069588A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10783866B1 (en) * | 2019-07-07 | 2020-09-22 | xMEMS Labs, Inc. | Sound producing device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5936480B2 (en) * | 1976-02-10 | 1984-09-04 | ソニー株式会社 | speaker device |
US4161632A (en) * | 1978-07-05 | 1979-07-17 | Dan Sibalis | Pneumatic acoustic transducer with ferromagnetic fluid valve |
US4515997A (en) * | 1982-09-23 | 1985-05-07 | Stinger Jr Walter E | Direct digital loudspeaker |
SE462374B (en) * | 1988-06-29 | 1990-06-18 | Infrasonik Ab | CONTROL-CONTROLLED MOTOR DRIVE LOW FREQUENCY SOUND GENERATOR |
DE4343807A1 (en) * | 1993-12-22 | 1995-06-29 | Guenther Nubert Elektronic Gmb | Digital loudspeaker array for electric-to-acoustic signal conversion |
US5973999A (en) * | 1997-09-29 | 1999-10-26 | Maxwell Technologies Systems Division, Inc. | Acoustic cannon |
-
2000
- 2000-03-16 SE SE0000863A patent/SE518168C2/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-03-16 WO PCT/SE2001/000540 patent/WO2001069588A1/en active IP Right Grant
- 2001-03-16 EP EP01915988A patent/EP1285432B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-16 AU AU2001242932A patent/AU2001242932A1/en not_active Abandoned
- 2001-03-16 DE DE60114184T patent/DE60114184D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-16 AT AT01915988T patent/ATE307374T1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1285432B1 (en) | 2005-10-19 |
SE0000863L (en) | 2001-09-17 |
DE60114184D1 (en) | 2006-03-02 |
ATE307374T1 (en) | 2005-11-15 |
SE0000863D0 (en) | 2000-03-16 |
AU2001242932A1 (en) | 2001-09-24 |
EP1285432A1 (en) | 2003-02-26 |
WO2001069588A1 (en) | 2001-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106210971B (en) | Passive acoustic radiator module | |
US8308745B2 (en) | Fluid jet device | |
US9997152B2 (en) | Sound generator for mounting on a vehicle to manipulate vehicle noise | |
JP2013505086A (en) | Apparatus and method for milking human breast milk | |
KR890006206A (en) | Device for automatic control of fluid pressure in the eye | |
EP1715519A3 (en) | Jet generating device and electronic apparatus | |
US9701394B2 (en) | Resonant blades using an aperture for cancellation of propeller generated noise | |
JP2009185800A (en) | Diaphragm air pump | |
RU2011114129A (en) | DEVICE WITH INTERMEDIATE SPACE | |
CN102472264A (en) | Low restriction resonator with adjustable frequency characteristics for use in compressor nebulizer systems | |
US20110033066A1 (en) | Circular speaker | |
CN109281899B (en) | Synthetic jet with customized acoustic cavity | |
CN116635699A (en) | Vibration sensing device | |
SE518168C2 (en) | Method and apparatus for producing low frequency sounds and use of such apparatus | |
EP2265037A3 (en) | Devices and transducers with cavity resonator to control 3-d characteristics/harmonic frequencies for all sound/sonic waves | |
CN105872894A (en) | Double-working mode acoustic liner for broadband noise suppression and control method | |
CN106797510B (en) | MEMS speaker unit with sound generator and acoustic amplifier | |
EP3862572A1 (en) | Impeller device for providing assisted ventilation | |
US6078674A (en) | Mass injection for reducing flow-induced resonance in a cavity | |
JP3106264B2 (en) | Micro pump | |
CN109005492A (en) | Bis- acoustic reactance matching matrix microphone structures of tourist environment noise monitor MEMS and method | |
JP4084152B2 (en) | Acoustic fluid machinery | |
US7299894B2 (en) | Acoustic fluid machine | |
CN109707668A (en) | A kind of low noise aial flow impeller structure with noise elimination cavity | |
Šoltés et al. | Electrodynamic loudspeaker-driven acoustic compressor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |