SE528952C2

SE528952C2 - Electro-acoustic converte ris for at least upper hearing range and incorporates at least two small such converters

Info

Publication number: SE528952C2
Application number: SE0600697A
Authority: SE
Inventors: Stefan Stroemmer; Kurt Stroemmer; Kjell Stroemmer
Original assignee: Stefan Stroemmer; Kurt Stroemmer; Kjell Stroemmer
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-03-20
Also published as: SE0600697L

Abstract

The electro-acoustic converter is for at least the upper hearing range and incorporates at least two small such converters. It is fitted along a bent line at the mouth of each small converter and with a distance between the centers of the small converters to be moved mechanically. The second wave which occurs is further bent by different input signals to each small converter. Six or more small converters can be used and are of the ring radiator or dome type, with a speech coil diameter of approximately three-quarters of an inch or approximately one inch and with an internal magnet (metric dimensions 1.91, 2.54 centimeters). Where single dimensional bending occurs, the sound can be controlled in the other dimensions traditionally by flanks (5).

Description

528 952 2 högtalare med rak faslinje inte ersätta kompressionsdrivenheter i armatoän mycket raka och - långa linjeljudkällor vilket ger en stark begränsning i användningsområden. 528 952 2 straight phase line speakers do not replace compression drive units in the armature very straight and long line sound sources which gives a strong limitation in applications.

Syftet med uppfinningen Huvudsyftet med uppfmningen är att uppnå högsta ljudstyrka och ljudkvalitet var för sig eller i kombination och i relation till storlek, vikt och pris.The object of the invention The main object of the invention is to achieve the highest volume and sound quality individually or in combination and in relation to size, weight and price.

Uppfmningen kan till exempel ersätta traditionella kompressionsdrivenheter med hom.The invention can, for example, replace traditional compression drives with hom.

Uppfmningen kan kombinera tördelama att kunna återge en ljudnivå och önskvärd spridningen av ljudet motsvarande kompressionsdrivenheter med horn med fördelama som kan fmnas enbart hos drivenheter av låg kompressions typ, såsom lägre distorsion, mindre variation i frekvensgångar och lägre produktionskostnad.The invention can combine the dry parts to be able to reproduce a sound level and desirably spread the sound corresponding to compression drives with horns with the advantages that can be found only in low compression type drives, such as lower distortion, less variation in frequency response and lower production cost.

Kort beskrivning av uppfinningen Uppﬁnningen är en dískantenhet som består av minst två små anpassade elektroakustiska omvandlare där var och en har ett sådant ljudalstringssätt och sådana dimensioner och placering att de tillsammans bildar en, akustiskt sett, kontinuerlig och böjd eller böjbar ljudkälla i diskantområdet, där den totala höjningen ger diskantenhetens spridning i böjningens plan. Diskantenheten kan placeras ihop med ytterligare en eller ﬂera diskantenheter på sådant sätt att även diskantenhetema tillsammans bildar en, akustiskt sett, kontinuerlig och böjd eller böjbar ljudkälla i diskantområdet, där den totala höjningen för alla _ diskantenhetema tillsammans ger spridningen i böjningens plan. Den totala höjningen för en dískantenhet eller ﬂera diskantenheter kan anpassas efter vad som ger bästa resultat för den enskilda applikationen, vilket varierar som mest mellan 0-360 grader och i de ﬂesta fall mellan l-120 grader. Böjningen kan vara antingen endirnensionell (krökt linje) eller tvådirnensionell (krökt yta). Vid endirnensionell böjning kan ljudet styras i den andra dimensionen på traditionellt vis med hjälp av ﬂanker (5).Brief description of the invention The invention is a tweeter unit consisting of at least two small adapted electroacoustic transducers where each has such a sound generation method and such dimensions and location that together they form an acoustically continuous and curved or bendable sound source in the treble range, where it total elevation gives the treble unit spread in the plane of the bend. The treble unit can be placed together with another or ﬂ your treble units in such a way that also the treble units together form an acoustically continuous and curved or bendable sound source in the treble area, where the total increase for all the treble units together gives the spread in the bending plane. The total increase for a treble unit or treble units can be adjusted according to what gives the best results for the individual application, which varies at most between 0-360 degrees and in most cases between l-120 degrees. The bend can be either one-dimensional (curved line) or two-dimensional (curved surface). In the case of one-dimensional bending, the sound can be controlled in the second dimension in the traditional way by means of ﬂ anchor (5).

Diskantenheten eller de ihopplacerade diskantenhetema ingår normalt i en högtalare där övriga ljudregister återges av andra elektroakustiska omvandlare. Diskantenheten eller diskantenhetema kan vid allt lägre krav på ljudstyrka och till lägre frekvenser anpassade elektroakustiska omvandlare, återge allt större del av ljudregistret och ytterst hela ljudregistret och bildar då en fullständig högtalare. l-Iuvudfunktionen är dock att återge det högre frekvensområdet med hög ljudkvalitet vid hög ljudstyrka.The treble unit or the paired treble units are normally included in a speaker where other sound registers are reproduced by other electroacoustic transducers. The treble unit or treble units can, with ever lower requirements for volume and to lower frequencies adapted to electroacoustic transducers, reproduce an increasing part of the sound register and ultimately the entire sound register and then form a complete speaker. However, the main function is to reproduce the higher frequency range with high sound quality at high volume.

Uppﬁnningens funktionella egenskaper är jämn och önskad spridning av ljud med tillräcklig styrka och kvalitet. Jämfört med kompressionsdrivenheter blir ljudkvaliteten vid samma ljudstyrka mycket högre. Se nedan ﬁg. 8 nedan i järniörelse med ﬁg. 9 nedan.The functional properties of the invention are even and the desired spread of sound with sufficient strength and quality. Compared to compression drives, the sound quality at the same volume is much higher. See below ﬁ g. 8 below in iron motion with ﬁ g. 9 below.

Ljudtörvrängningen är i ﬁguren omkring 1/10-del. Järníört med en rak faslinje blir ljudspridningen i olika riktningar mycket jämnare. Se nedan ﬁg. 5 nedan i jämförelse med ﬁg. 6 nedan.The noise distortion is about 1 / 10th of the time. Iron herb with a straight bevel line makes the sound distribution in different directions much more even. See below ﬁ g. 5 below in comparison with ﬁ g. 6 below.

Kort beskrivning av ritningar/figurer Uppﬁnningen och dess tekniska effekter beskrivs genom exempel med hänvisning till de bifogade ritningarna på vilka: 528 952 3 Fig. 1 a-d visar små elektroakustiska omvandlare (1) med olika membraﬂÛ), ﬁﬂmiffåﬁ, QCh deras akustiska verkningssätt i form av vilka ytor som strålar vid låga (3) och (4) respektive höga (4) frekvenser. Det är membran av typ kon (ﬁg. la) , fingfadiatof (ﬁg- lb), mycket StYV och lätt dome (ﬁg. lc) samt softdorne med hög dämpning och membranfonn och styvhet anpassade så att domen fungera som en ringradiator fór det översta frekvensomradet (ﬁg. ld). ﬁg. le är en sidovy över en liten omvandlare.Brief description of the drawings / figures The invention and its technical effects are described by way of example with reference to the accompanying drawings in which: Fig. 1 ad shows small electroacoustic transducers (1) with different membranes (ﬂ Û), ﬁﬂ miffå ﬁ, QCh of which surfaces radiate at low (3) and (4) and high (4) frequencies, respectively. There are membranes of the cone type (ﬁ g. La), fingfadiatof (ﬁ g- lb), very STIFF and light dome (ﬁ g. Lc) and soft softeners with high attenuation and membrane shape and stiffness adapted so that the dome functions as a ring radiator for the upper frequency range (ﬁ g. ld). ﬁ g. le is a side view of a small converter.

Fig. 2 a-b visar exempel på 2st endimensionella utförande exempel (med 2st små omvandlare per enhet) framifrån (ﬁg. 2a) och från sidan (ﬁg. 2b). Dessa enheter är var och en fast böjda, men där varje sådan enhet kan vinklas och på så sätt bilda en essentiellt rak linje, som i ﬁguren eller en böjd linje genom att t.ex. vrida de tvâ enheterna kring sin egen axel på ett sådant sätt att alla små omvandlare i ﬁguren gemensamt bildar en krökt linje sedd från sidan (ﬁg. 2b).Fig. 2 a-b shows examples of 2 one-dimensional embodiments (with 2 small converters per unit) from the front (ﬁ g. 2a) and from the side (ﬁ g. 2b). These units are each fixedly curved, but where each such unit can be angled and thus form an essentially straight line, as in the ﬁ guren or a curved line by e.g. rotate the two units around their own axis in such a way that all the small transducers in the ﬁ clock jointly form a curved line seen from the side (ﬁ g. 2b).

Fig. 3 visar exempel på endimensionell böjd eller böjbar diskantenhet i vyema: framifrån (ﬁg. 3a), sida (ﬁg. 3b), sida böjd (fig. 3c) uppifrån (fig. 3d). Där den totala böjningen enligt fig. 3c bestämmer ljudspridningen i böjningens plan och där ﬂanker (5) styr spridningen i den andra dimensionen.Fig. 3 shows examples of one-dimensional curved or bendable treble unit in the views: front view (ﬁ g. 3a), side (ﬁ g. 3b), side curved (fig. 3c) from above (fig. 3d). Where the total bend according to Fig. 3c determines the sound scattering in the plane of the bend and where ﬂ anchor (5) controls the scattering in the second dimension.

Fig. 4 visar exempel på tvådimensionell böjd eller böjbar diskantenhet framifrån (ﬁg. 4a), från sidan (ﬁg. 4b) och uppifrån (ﬁg. 4c) där den totala böjningen i respektive dimension bestämmer ljudspridningen i respektive dimension.Fig. 4 shows examples of two-dimensional bent or bendable treble unit from the front (ﬁ g. 4a), from the side (ﬁ g. 4b) and from above (ﬁ g. 4c) where the total bend in each dimension determines the sound distribution in each dimension.

Fig. 5 De tre-kurvoma (6), (7) respektive (8) är frekvensgången 0 7 ,5 respektive 15 grader från nonnalen i böjningens plan. De visar den jäirma ljudspridningen hos en endimensionell utföringsforin av uppﬁnningen som är böjd (totalt 35 grader) och där de akustiska centra är tillräckligt nära varandra (l2st koncentriskt uppbrytande softdomar med ett centrum avstånd på 29mm) för att ljudkällan skall vara kontinuerlig.Fig. 5 The three-curves (6), (7) and (8), respectively, are the frequency response 0 7, 5 and 15 degrees, respectively, from the nonnal in the plane of the bend. They show the even sound scattering of a one-dimensional embodiment of the invention which is bent (a total of 35 degrees) and where the acoustic centers are close enough to each other (l2st concentric breaking softnesses with a center distance of 29mm) for the sound source to be continuous.

Fig. 6 De tre kurvoma (9), (10) respektive (11) är frekvensgången 0 7,5 respektive 15 grader från nonnalen i böjningens plan. De visar den ojämna ljudspridningen hos ett försök till utföringsform av uppﬁnningen där de små omvandlama är monterade längs en rak faslinje.Fig. 6 The three curves (9), (10) and (11), respectively, are the frequency response 0 7.5 and 15 degrees, respectively, from the nonnal in the plane of the bend. They show the uneven sound distribution of an attempt to embodiment of the invention where the small transducers are mounted along a straight phase line.

Det är samma endimensionella ljudkälla som i ﬁg. 5, men icke böjd.It is the same one-dimensional sound source as in ﬁ g. 5, but not curved.

Fig. 7 De tre kurvorna är frekvensgången (12), (13) respektive (14) 0 7,5 respektive 15 grader från normalen i böjningens plan. De visar den ojämna ljudspridningen hos ett försök till utfóringsforin av uppﬁnningen där de akustiska centra inte är tillräckligt nära varandra (här 58mm, koncentriskt uppbrytande softdomar). Men är i övrigt samma utföringsforrn som i ﬁg. 5.Fig. 7 The three curves are the frequency response (12), (13) and (14) 0 7.5 and 15 degrees, respectively, from the normal in the plane of the bend. They show the uneven sound distribution of an attempt to perform the invention where the acoustic centers are not close enough to each other (here 58mm, concentrically breaking softnesses). But is otherwise the same embodiment as in ﬁ g. 5.

Fig. 8 visar den bättre ljudkvaliteten med hjälp av en distorsionsmätning vid hög ljudnivå av ett högtalarsystem innehållande 3st av det endiinensionella utförandet beskrivet i den korta ﬁgurbeskrivningen till figur 5. De två kurvoma är frekvensgång (15) respektive 2:a tons distorsion (16), där 2:a tons distorsionen är höjd 30dB.Fig. 8 shows the better sound quality by means of a distortion measurement at high sound level of a loudspeaker system containing 3 of the one-dimensional embodiment described in the short ﬁ gurb description of Fig. 5. The two curves are frequency response (15) and 2nd ton distortion (16), respectively. , where the 2 ton distortion is 30dB high.

Fig. 9 är en distorsionsmätning vid samma höga ljudnivå som nämns i figurbeskrivningen till ﬁg. 8, av ett konkurrerande, motsvarande det ovan beskrivna, högtalarsystem men med traditionell högklassig kompressionsenhet i diskantområdet. De två kurvoma (17) respektive (18) är frekvensgång respektive 2: a tons distorsion, där 2: a tons distorsion är höjd 30dB. Där 528 952 lt kan ses att 2: a tons distorsionen är kraftig från 700Hz och uppåt (hela kompressionscnhßtßllS verkningsområde), i storleksordning lOdB starkare än i ﬁg. 8.Fig. 9 is a distortion measurement at the same high noise level as mentioned in the figure description to ﬁ g. 8, of a competing, corresponding to the above-described, speaker system but with a traditional high-class compression unit in the treble range. The two curves (17) and (18) are frequency response and 2nd ton distortion, respectively, where 2nd ton distortion is 30dB height. Where 528,952 lt can be seen that the 2 ton distortion is strong from 700Hz and up (the entire range of compression cnhßtßllS), in the order of 10dB stronger than in ﬁ g. 8.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Utan begränsande syfte kan uppﬁnningens principer klargöras enligt följande.Detailed description of the invention Without limiting purpose, the principles of the invention can be clarified as follows.

Uppﬁrmingen består av en diskantenhet som är uppbyggd av minst två anpassade _ elektroakustiska omvandlare så att de tillsammans bildar en kontinuerlig böjd eller böjbar ljudkälla i diskantområdet. Böjningen kan vara antingen endimensionell (krökt linje) eller tvådimensionell (krökt yta) enligt ﬁg. 3 respektive 4. Vid endimensionell böjning kan ljudet styras i den andra dimensionen med hjälp av ﬂanker (5). Den krökta linjen eller den krökta ytan bildas av de ingående omvandlares mynningar.The heater consists of a treble unit which is made up of at least two adapted electro-acoustic transducers so that together they form a continuous curved or bendable sound source in the treble range. The bend can be either one-dimensional (curved line) or two-dimensional (curved surface) according to ﬁ g. 3 and 4. respectively, for one-dimensional bending, the sound can be controlled in the second dimension by means of ﬂ anchor (5). The curved line or curved surface is formed by the mouths of the input transducers.

Mer speciellt avser uppfinningen små omvandlare som kännetecknas av att de uppfyller någon av följande alternativ, de är: 1. monterade längs en, vid varje omvandlares mynning böjd linje och med ett avstånd mellan centrum av de små omvandlarnas mynníngar på mindre än 49mm. 2. monterade längs en, vid varje omvandlares mynning böjd yta och med ett avstånd mellan centrum av de små omvandlarnas mynningar på mindre än 49mm. 3. monterade längs en, böjbar linje, sådan att själva omvandlarna mekaniskt ﬂyttas, och med ett avstånd mellan centrum på mindre än 49mm. 4. monterade längs en, böjbar yta, sådan att själva omvandlarna mekaniskt flyttas, och med ett avstånd mellan centrum på mindre än 49mm.More particularly, the invention relates to small transducers which are characterized in that they satisfy any of the following alternatives, they are: 1. mounted along a line bent at the mouth of each transducer and with a distance between the centers of the mouths of the small transducers of less than 49 mm. 2. mounted along a surface, curved at the mouth of each transducer and with a distance between the centers of the mouths of the small transducers of less than 49mm. 3. mounted along a, bendable line, such that the transducers themselves are mechanically ﬂ surface, and with a distance between centers of less than 49mm. 4. mounted along a bendable surface, such that the transducers themselves are mechanically moved, and with a distance between centers of less than 49mm.

Föredragna utfórandeformer av uppfinningen anges i de osjälvständiga bilagda patentkraven.Preferred embodiments of the invention are set out in the dependent appended claims.

Med anpassade elektroakustiska omvandlare menas att deras akustiska verkníngssätt och dimensioner är anpassade till varandra och att omvandlarna kan kopplas ihop i önskat antal och mönster samt önskade vinklar så att tillräcklig ljudstyrka och kontroll av ljudspridning för diskantenheten uppnås utan störande interferensproblem. Det akustiska verkningssättet avser membran eller en kombination av membran och täckning med ljudöppningar framför membranet så att en eller ﬂera strålande del-ytor med mindre dimensioner bildas.By adapted electroacoustic transducers is meant that their acoustic operation and dimensions are adapted to each other and that the transducers can be connected in the desired number and pattern as well as desired angles so that sufficient volume and control of sound distribution for the treble unit is achieved without disturbing interference problems. The acoustic mode of action refers to diaphragms or a combination of diaphragms and covering with sound openings in front of the diaphragm so that one or more radiating sub-surfaces with smaller dimensions are formed.

En av aspektema på anpassning är att de elektroakustiska omvandlama måste vara tillräckligt små. Avståndet mellan centrum av närliggande omvandlares myrmingar och verkningssättet avgör hur högt upp i frekvens diskantenheten kan fungera med tillfredställande spridningsegenskaper. Desto mindre centrurnavståndet är, dess högre frekvens kan återges. Även om hörområdet brukar anges från 20Hz till 20000Hz, är det inte nödvändigt att återge de högsta frekvensema för att uppnå hög naturtrogenhet. Det visar sig att det går en ganska skarp gräns upp till vilken man måste kunna återge musik för att en märkbar ljudkvalitetsförlust inte skall inträffa. Denna gräns ligger kring l4kHz.One of the aspects of adaptation is that the electroacoustic transducers must be small enough. The distance between the center of the nearby converter murmurs and the mode of action determines how high up in the frequency the treble unit can operate with satisfactory spreading properties. The smaller the center distance, the higher its frequency can be reproduced. Although the hearing range is usually set from 20Hz to 20000Hz, it is not necessary to reproduce the highest frequencies to achieve high natural fidelity. It turns out that there is a fairly sharp limit up to which one must be able to reproduce music in order for a noticeable loss of sound quality not to occur. This limit is around l4kHz.

Som anpassade omvandlare kan användas olika typer av små diskantelement som tillsammans uppfyller de krav på ljudstyrka, spridning och naturtrogenhet man har. Det kan vara av typ kondiskant, domediskant, ringradiator eller särskilt små kompressions- högtalarelement. Om 528 952 än b man strävar efter högsta naturtrogenhet och låga produktionskosmader är anpassade domediskanter eller ringradiatorer med låg eller ingen kompression särskilt intressanta. De kan tillsammans ge en mycket lägre distorsion vid en given ljudnivå än vad en ensam kompressionsdrivenhet ger.As adapted converters, different types of small treble elements can be used, which together meet the requirements for volume, distribution and fidelity to nature. It can be of type condenser, dome tweeter, ring radiator or especially small compression speaker elements. If 528 952 than b one strives for the highest fidelity to nature and low production cosmats, custom dome tweeters or ring radiators with low or no compression are particularly interesting. Together, they can provide a much lower distortion at a given sound level than a single compression drive provides.

För membran av typ kon utan täckning kännetecknas det akustiska verkningssättet ay att i det undre frekvensområdet fungerar hela membranet som en kolv med hela ytan som unisont strålande. Se ﬁg. la-le där den mellanmörka (3) och den mörkaste (4) ytan illustrerar dßﬂ strålande ytan i det för detta frekvensområde. I det övre frekvensområdet bryter konen upp och allt mer av den strålande energin kommer från konens mitt. I ﬁguren illustreras det med den mörkaste ytan (4). För denna typ av elektroakustiska omvandlare bör avståndet mellan centrum på omvandlamas mynningar vara betydligt mindre än våglängden för de högsta frekvenser den återger, annars kan oönskade interferenser uppstå vilket ger upphov till en ojämn frekvensgång, se ﬁg. 7. järnfort med ﬁg. 5. Vid 14 kHz motsvarar det avståndet ca 24 mm. Avståndet ca 24mm är alltså en övre gräns för god ljudkvalitet, som vid överskridande ger upphov till sämre ljudkvalitet p.g.a. ojämn frekvensgång i hörområde som inte tolererar detta.For membranes of the cone type without coverage, the acoustic mode of action ay is characterized in that in the lower frequency range the entire membrane functions as a piston with the entire surface as unison radiating. Se ﬁ g. la-le where the medium dark (3) and the darkest (4) surfaces illustrate the dß ﬂ radiating surface in it for this frequency range. In the upper frequency range, the cone breaks up and more and more of the radiant energy comes from the center of the cone. In the clock it is illustrated with the darkest surface (4). For this type of electroacoustic transducer, the distance between the centers of the transducers' mouths should be significantly less than the wavelength of the highest frequencies it reproduces, otherwise undesired interferences can occur, which gives rise to an uneven frequency response, see ﬁ g. 7. iron fort with ﬁ g. 5. At 14 kHz, that distance corresponds to approx. 24 mm. The distance of approx. 24mm is thus an upper limit for good sound quality, which when exceeded gives rise to poorer sound quality due to uneven frequency response in the hearing range that does not tolerate this.

För membran av typ ringradiator utan täckning kännetecknas det akustiska verkningssättet av att i det hela frekvensområdet fungerar membranet som en ring unisont strålande. Se ﬁg. lb.For membranes of the ring radiator type without coverage, the acoustic mode of action is characterized by the fact that in the entire frequency range the membrane functions as a ring radiating in unison. Se ﬁ g. lb.

Det innebär att i en strålningsdirnension, dvs. projektion till en dimension, är ljudkällan långsmal med kraftigare ändar. För denna typ av elektroakustiska omvandlare bör avståndet mellan ändama vara mindre än våglängden for de högsta frekvenser den återger. Armars kan oönskade interferenser uppstå. Det betyder att ringens diameter bör vara mindre än våglängden och avstånden mellan centrum på omvandlamas mynningar mindre än dubbla våglängden. Vid 14 kHz motsvarar det avståndet mindre än 49 mm.This means that in a radiation ordinance, ie. projection to one dimension, the sound source is elongated with stronger ends. For this type of electroacoustic transducer, the distance between the ends should be less than the wavelength of the highest frequencies it reproduces. Unwanted interferences can occur. This means that the diameter of the ring should be less than the wavelength and the distances between the centers of the mouths of the transducers less than twice the wavelength. At 14 kHz, this corresponds to a distance of less than 49 mm.

För membran av typ dome utan täckning kännetecknas det akustiska verkningssättet av att i det undre frekvensområdet fungerar membranet som en kolv med hela ytan som unisont strålande. I det övre frekvensområdet kan fortfarande membranet fungera som en kolv om membranet är mycket styvt och lätt. Det innebär i detta fall att i en strålningsdimension, dvs. proj ektion till en dimension, har ljudkällan en viss koncentration av ljudstrâlningen mot domens mitt, dock i mycket mindre grad än för ett membran av kontyp. Se ﬁg. lc. För denna typ av elektroakustiska omvandlare bör avståndet mellan centrum på omvandlamas mynningar vara något mindre än våglängden för de högsta frekvenser den återger. Annars kan oönskade interferenser uppstå.For dome-type membranes without cover, the acoustic mode of action is characterized in that in the lower frequency range the membrane functions as a piston with the entire surface as unison radiating. In the upper frequency range, the diaphragm can still act as a piston if the diaphragm is very stiff and light. This means in this case that in a radiation dimension, ie. projection to a dimension, the sound source has a certain concentration of the sound radiation towards the center of the dome, however to a much lesser extent than for a membrane of contype. Se ﬁ g. lc. For this type of electroacoustic transducer, the distance between the centers of the transducers' orifices should be slightly less than the wavelength of the highest frequencies it reproduces. Otherwise, unwanted interference may occur.

I andra fall bryter domen upp och domen fungerar som en eller ﬂera koncentriska ringradiatorer i det översta frekvensområdet. Om domen har hög dämpning, som softdomar kan ha, och membranfonnen och styvheten anpassade, kan domen ftmgera som en ringradiator för det översta frekvensområdet. Den lj udstrålande ringen har något mindre diameter än domen om upphängningen är smal. Är upphängningen relativt bred kan den ljudstrålande ringen ha samma diameter som domen. Det innebär i detta fall att i en strålningsdimension, d.v.s. projektion till en dimension, är ljudkällan långsmal med kraftigare ändar. Se ﬁg. ld. För denna typ av elektroakustiska omvandlare bör avståndet mellan ändarna vara mindre än våglängden för de högsta frekvenser den återger. Annars kan oönskade interferenser uppstå. Det betyder att domens diameter bör vara mindre än våglängden och avstånden mellan centrum på omvandlamas mynningar mindre än dubbla våglängden. Vid 14 kHz motsvarar det avståndet mindre än 49 mm. 528 952 b Täckning med ljudöppningar avser en täckning ﬁamför membranet och som har en eller ﬂera öppningar så placerade att ett önskat antal strålande delytor uppstår från varje elektroakusllSk omvandlare. Membranen och dimensionema av delytoma och deras placering är sådana (tillräckligt små) att delytoma samverkar så att en, akustiskt sett, kontinuerlig ljudkälla uppstår för varje element och för sammansättning av element till en hel enhet. Exempelvis innebär två ljudöppningar att varje element kan vara dubbelt så stor i axeln genom öppningarna jämfört med ett element vars membran fungerar som en punktkälla. Ett element med 4 ljudöppningar placerade i kvadrat eller i rektangel innebär dubbelt så stort element i båda yt-dimensionerna innan interferenser uppstår jämfört med ett element med enbart en öppning. Täckning med ljudöppningar innebär också en viss grad av kompression och möjlighet att öka verkningsgraden. För att uppnå god ljudkvalitet bör graden av kompression begränsas. För höga krav på ljudkvalitet innebär detta att kompressionsgraden bör vara lägre än vad kompressionsdrivenheter på marknaden har och att den lägre ljudstyrkan med lägre kompression hos varje enskilt element istället kompenseras med antalet element.In other cases, the dome breaks up and the dome acts as one or more concentric ring radiators in the upper frequency range. If the dome has high attenuation, as soft dips can have, and the membrane shape and stiffness adjusted, the dome can act as a ring radiator for the upper frequency range. The lj radiating ring has a slightly smaller diameter than the dome if the suspension is narrow. If the suspension is relatively wide, the sound-emitting ring can have the same diameter as the dome. This means in this case that in a radiation dimension, i.e. projection to one dimension, the sound source is elongated with stronger ends. Se ﬁ g. ld. For this type of electroacoustic transducer, the distance between the ends should be less than the wavelength of the highest frequencies it reproduces. Otherwise, unwanted interference may occur. This means that the diameter of the dome should be less than the wavelength and the distances between the centers of the mouths of the transducers less than twice the wavelength. At 14 kHz, this corresponds to a distance of less than 49 mm. 528 952 b Coverage with sound openings refers to a cover ﬁ in front of the diaphragm and which has one or ﬂ your openings so positioned that a desired number of radiating sub-surfaces arises from each electroacuslic converter. The membranes and the dimensions of the sub-surfaces and their location are such (small enough) that the sub-surfaces cooperate so that an, acoustically speaking, continuous sound source arises for each element and for assembling elements into a whole unit. For example, two sound openings mean that each element can be twice as large in the axis through the openings compared to an element whose diaphragm acts as a point source. An element with 4 sound openings placed in a square or in a rectangle means twice as large an element in both surface dimensions before interferences occur compared with an element with only one opening. Coverage with sound openings also means a certain degree of compression and the ability to increase efficiency. To achieve good sound quality, the degree of compression should be limited. Too high demands on sound quality, this means that the degree of compression should be lower than what compression drives on the market have and that the lower volume with lower compression of each individual element is instead compensated with the number of elements.

Avstånden mellan centrum av de små akustiska omvandlarnas mynningar är alltid tillräckligt små vid avstånd mindre än ca 24mm oberoende av akustiskt verkningssätt enligt ovan och upp till avstånd mindre än ca 49 mm, kan vara tillräckligt små avstånd beroende på det akustiska verkningssättet, exempelvis vad som kan gälla för en ringradiator.The distances between the centers of the mouths of the small acoustic transducers are always small enough at distances less than about 24mm regardless of the acoustic action as above and up to distances less than about 49 mm, may be sufficiently small distances depending on the acoustic action, e.g. apply to a ring radiator.

Särskilt lämpliga som små omvandlare är ringradiatorer och domar med invändig neodymium-magnet, då dessa i förhållande till sin storlek har de vidaste membranen och största talspolama samt högsta akustiska kapacitet. Sådana omvandlare ﬁnns redan på marknaden i massproduktion och är därför mycket billiga. De ﬁnns i lärnpliga storlekar med t.ex. 3/1” talspole och en ytterdiameter på endast ca 29mm. Dessutom ﬁnns omvandlama att få med alla möjliga membran typer och material (t.ex. kevlar, aluminium, kolfiber, silke, olika plaster). Det är ett således ett designval att kombinera ihop en liten omvandlare med de rätta komponenterna från känd billig massproducerad teknik för att nå de önskade egenskaperna.Particularly suitable as small transducers are ring radiators and domes with an internal neodymium magnet, as these, in relation to their size, have the widest membranes and the largest voice coils as well as the highest acoustic capacity. Such converters are already on the market in mass production and are therefore very cheap. They are available in leather sizes with e.g. 3/1 ”voice coil and an outer diameter of only about 29mm. In addition, the converters are available with all possible membrane types and materials (eg Kevlar, aluminum, carbon fiber, silk, various plastics). It is thus a design choice to combine a small converter with the right components from known cheap mass-produced technology to achieve the desired properties.

Utan att utesluta andra storlekar är även små omvandlare med ca l” talspole särskilt lämplig av samma orsaker som nämnts ovan.Without excluding other sizes, even small converters with approx. 1 ”voice coil are particularly suitable for the same reasons as mentioned above.

I följ ande exempel beskrivs och visas uppmätta tekniska effekter för en soﬁdome diskant som liten omvandlare med diameter 29mm. Denna softdome fungerar mer som en ringradiator i den översta oktaven i diskantregistret varvid följer att dimensionen är tillräckligt liten för att kunna fungera som en kontinuerlig ljudkälla i det hörbara området när de monteras ihop. Se ﬁg. 5 som visar att ljudkällan verkar akustiskt som en linjekälla i motsats till ﬂera punktkällor, ﬁg. 7. Genom att de bildar en kontinuerlig lj udkälla och alltså arbetar unisont i motsats till ﬂera punktforrniga, kan konstanta spridningsegenskaper uppnås. I kombination med att denna kontinuerliga ljudkälla böjs, kan dessutom önskade riktningsegenskaper uppnås, se ﬁg. 5 och jämför med en icke-böjd men i övrigt likadan diskantenhet i ﬁg. 6. På detta sätt skapas en önskad vågutbredning och enheterna kan sägas vara monterade på en yta i vågutbredningen med samma fas och tídsläge. Varje liten omvandlare är mycket billig, har låg distorsion och för sin storlek en hög akustisk kapacitet. Antalet gör att tillräcklig akustisk kapacitet uppnås.The following examples describe and show measured technical effects for a so-dome tweeter such as a small converter with a diameter of 29mm. This softdome functions more like a ring radiator in the top octave in the treble register, whereby it follows that the dimension is small enough to be able to function as a continuous sound source in the audible area when they are assembled. Se ﬁ g. 5 which shows that the sound source acts acoustically as a line source as opposed to punkt your point sources, ﬁ g. 7. By forming a continuous light source and thus working in unison in contrast to punkt your point-shaped ones, constant scattering properties can be achieved. In combination with this continuous sound source being bent, the desired directional properties can also be achieved, see ﬁ g. 5 and compare with a non-curved but otherwise similar treble unit in ﬁ g. In this way, a desired wave propagation is created and the units can be said to be mounted on a surface in the wave propagation with the same phase and time position. Every small converter is very cheap, has low distortion and for its size a high acoustic capacity. The number means that sufficient acoustic capacity is achieved.

Fördelen med en diskantenhet som består av ﬂera små omvandlare, som i detta exempel, är att man kan uppnå betydligt lägre distorsion vid samma ljudstyrka jämfört med de diskantenheter som finns på marknaden. Om omvandlarna görs tillräckligt små och många sätts ihop kan till och med högklassiga Hifi-diskanter uppnå samma höga ljudstyrka som kompressionshögtalare, men till en mycket lägre distorsion. Se ﬁg. 8 som visar en ca l0ggr lägre 2: a tons distorsion vid samma akustiska uteffekt jämfört med kompressionsdrivenheter, ﬁg. 9. 528 952 7 En diskantenhet utförd enligt ovan kan användas som direkt ersättare för dagens kompressionsdrivenheter i de ﬂesta sammanhang t.ex. i scemnonitorer och pubhc adress högtalare, bland annat ”curved linearrays”. Även i mer speciella lösningar, som t.ex. i patentet EPl 3 15 398, där man är ute efter en 2- dimensionell böjd vågfront, kan direkt ersättas med uppfinningen genom ett tvâdimensionellt utförande, där t.ex. softdomarna beskrivna i exemplet ovan monteras på ytan (77) i ﬁg. 5A i patentet.. Detta skulle få ett essentiellt lika ljudspridningsmönster som i patentet EP 1 3 15398, men utan nackdelar som det i det patentet beskrivna speciella, komplexa homet. Dessutom skulle distorsionen minskas då kompressionsdrivenheter inte används. Resultatet skulle kunna vara önskat spridningsmönster och önskad ljudstyrka, men med lägre distorsion, vikt, utrymmesbehov och kostnad.The advantage of a treble unit consisting of ﬂ your small converters, as in this example, is that you can achieve significantly lower distortion at the same volume compared to the treble units available on the market. If the transducers are made small enough and many are put together, even high-quality Hi-Fi tweeters can achieve the same high volume as compression speakers, but at a much lower distortion. Se ﬁ g. 8 which shows an approximately lower 2nd ton distortion at the same acoustic output compared to compression drives, ﬁ g. 9. 528 952 7 A tweeter unit made as above can be used as a direct replacement for today's compression drive units in most contexts, e.g. in scemnonitors and pubhc address speakers, including “curved linearrays”. Even in more special solutions, such as in the patent EP1 3 15 398, where one is looking for a 2-dimensional curved wavefront, can be directly replaced with the invention by a two-dimensional embodiment, where e.g. the softeners described in the example above are mounted on the surface (77) in ﬁ g. 5A of the patent. This would have an essentially the same sound scattering pattern as in the patent EP 1 3 15398, but without disadvantages as the special, complex housing described in that patent. In addition, the distortion would be reduced when compression drives are not used. The result could be the desired scattering pattern and desired volume, but with lower distortion, weight, space requirements and cost.

Ett exempel på där en böjbar diskantenhet gör sig extra bra är i en curved linearray. I nedre änden på en längre curved linearray behövs stora sprídningsvinklar mellan högtalama, typiskt 30 grader, medan man i övre änden behöver en spridningsvinkel på typiskt någon grad. Detta har hittills medfört minst två olika högtalarmodeller, men kan med denna uppfinning klaras av med en och samma högtalarmodell innehållande ett böjbart utförande av uppfinningen.An example of where a flexible treble unit does extra well is in a curved linear array. At the lower end of a longer curved linear array, large spreading angles are needed between the speakers, typically 30 degrees, while at the upper end, a spreading angle of typically some degree is needed. This has so far resulted in at least two different speaker models, but with this invention can be managed with one and the same speaker model containing a flexible embodiment of the invention.

Särskilt bra fungerar uppfinningen vid utförande med 6 eller ﬂera små omvandlare, vilket beror på att längden på diskantenheten börjar bli relativt stor i förhållande till våglängden vilket medför jämnare spridningsegenskaper även vid lägre frekvenser. Vid användandet av få elektroakustiska omvandlare, t.ex. 2st är det i första hand att man ökar spridningen i det översta hörområdet som ger upphov till de jämnare spridningsegenskaperna. Men för att uppnå de mycket jämna spridningsegenskaper, som i ﬁg. 5, måste diskantenheten ha en avsevärd utsträckning. Denna utsträckning blir avsevärd ungefär vid ca 6st enheter av de i uppfinningen beskrivna små elektroakustiska omvandlarna, då diskantenheten får kontrollerade spridningsegenskaper i den större delen av det som normalt kallas diskantområdet.The invention works particularly well when designed with 6 or ﬂ your small converters, which is due to the fact that the length of the treble unit begins to become relatively large in relation to the wavelength, which results in smoother scattering properties even at lower frequencies. When using few electroacoustic transducers, e.g. 2pcs, it is primarily that you increase the scattering in the uppermost hearing area that gives rise to the more even scattering properties. But to achieve the very even dispersal properties, as in ﬁ g. 5, the treble unit must have a considerable extent. This extent becomes considerable at approximately 6 units of the small electroacoustic transducers described in the invention, as the treble unit has controlled scattering properties in the larger part of what is normally called the treble range.

Ett specialfall av uppfinningen är kombinationen av två eller ﬂera mycket korta diskantenheter som monteras ihop så att de ihopmonterade enheterna tillsammans bildar en funktionen optimal längd, t ex innehållande minst 6 omvandlare tillsammans. Var och en av de mycket korta enheterna kan innehålla två eller några få små omvandlare i en fast böjd linje, varvid böjningens höjd skall vara tillräckligt liten, mindre än 10 mm, så att inga besvärande interferenser inom diskantområdet kan inträffa när två eller ﬂera enheter monteras ihop i varierande vinklar. Fördelen med detta arrangemang är att enhetema tillsammans kan bilda alltifrån en rak linje till en mycket krökt linje genom höjningar mellan enhetema. Se ﬁg. 2.A special case of the invention is the combination of two or ﬂ your very short treble units which are mounted together so that the assembled units together form a function of optimal length, eg containing at least 6 converters together. Each of the very short units may contain two or a few small transducers in a fixed curved line, the height of the bend being sufficiently small, less than 10 mm, so that no troublesome interferences within the treble range can occur when two or more of your units are mounted. together at varying angles. The advantage of this arrangement is that the units together can form from a straight line to a very curved line through elevations between the units. Se ﬁ g. 2.

Förutom att genom att fysiskt tillrättalägga de små akustiska omvandlarna i en böjd form, kan vågforrnen ytterligare böjas genom användandet av olika insignaler till varje liten omvandlare. Fördelen med elektronisk styrning är att man mycket enkelt kan ändra sprídningsvinklar. Fördelen med en fysisk böjning är att man får bättre jämnare spridningsegenskaper, eftersom akustiska omvandlare med mynningar i dimensioner kring 25mm generellt har spridningsegenskaper som innebär relativt i vinkel, starkare ljud rakt fram vid de högre frekvensema. Särskilt goda egenskaper i förrn av ﬂexibilitet och spridningsegenskaper uppnås med hjälp av kombinationen av både fysiskt och elektroniskt böjd diskantenhet.In addition to physically arranging the small acoustic transducers in a curved shape, the waveforms can be further bent by using different input signals to each small transducer. The advantage of electronic control is that you can very easily change spreading angles. The advantage of a physical bend is that you get better smoother scattering properties, since acoustic transducers with orifices in dimensions around 25mm generally have scattering properties that mean relatively at an angle, stronger sounds straight ahead at the higher frequencies. Particularly good properties in the form of ﬂability and scattering properties are achieved with the help of the combination of both physically and electronically curved treble unit.

Claims

528 952 8 Patent claims

An electro-acoustic transducer for at least the upper hearing range, comprising at least two small electro-acoustic transducers characterized in that they are mounted along a line, curved at the mouth of each transducer and with a distance between the centers of the small transformers' murmurs of less than 49 mm.

An electroacoustic transducer for at least the upper hearing area, comprising at least two small electroacoustic transducers, characterized in that they are mounted along a surface, curved at the mouth of each transducer and with a distance between the centers of the small transducers' murmurs of less than 49 mm. -

An electro-acoustic transducer for at least the upper hearing aid, comprising at least two small electro-acoustic transducers, characterized in that they are mounted along a flexible line, such that the transducers themselves are mechanically flattened, and with a distance between centers of less than 49 mm .

An electroacoustic transducer for at least the upper angular range, including at least two small electroacoustic transducers, characterized in that they are mounted along a flexible surface such that the transducers themselves are mechanically flattened, and with a distance between centers of less than 49mm.

An electroacoustic transducer according to any one of the preceding claims, characterized in that the sound wave which arises is further bent by different input signals to each small transducer.

An electroacoustic transducer according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises 6 or more small electroacoustic transducers.

An electroacoustic transducer according to any one of the preceding claims, characterized in that the small electroacoustic transducers are of the ring radiator or dome type, with speech coil diameter of about 3/1 'or about 1 ", and with internal magnet.