МАЛОГАБАРИТНЫЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК H04R1/28 G10K13/00 

Изобретение относится к электроакустике, в частности к малогабаритным громкоговорителям для бытовой звукопроизводящей аппаратуры.

Конструирование малогабаритных громкоговорителей связано с рядом трудностей обеспечения приемлемого компромисса между эффективностью преобразования (КПД) и низкочастотной границей воспроизводимых частот. Открытый ящик акустического оформления не воспроизводит низких частот из-за акустического короткого замыкания излучений фронтальной и тыльной сторон диффузора. Закрытый ящик резко повышает нижнюю частоту диапазона головки за счет упругости замкнутого корпусом воздуха и поэтому тоже не воспроизводит низких частот.

Наиболее близкой к заявленному устройству является акустическая система [1] содержащая корпус с размещенными в нем активным излучателем в виде диффузорной низкочастотной головки и пассивным излучателем в виде мембраны, прикрепленной к корпусу посредством манжеты.

Недостатком этой системы является недостаточно эффективное излучение на низких частот.

Целью настоящего изобретения является создание малогабаритного громкоговорителя-фазоинвертора с расширенным рабочим диапазоном на НЧ.

Указанная цель достигается тем, что известный громкоговоритель дополнительно снабжен камерой, переходящей в потокообразующий плоский тоннель. Эффективная площадь мембраны пассивного излучателя, который размещен внутри переходной камеры, должна составлять 0,5 1,5 от эффективной площади диффузора низкочастотной головки. При меньшей площади возрастает амплитудная нелинейность, а при большей возникают трудности с размещением. Камера служит для концентрации излучения пассивного излучателя фазоинвертора и трансформации его посредством тоннеля в плоский колебательный поток воздуха, пересекающий под углом, близким к прямому (90±30^o), синфазный с ним на частоте настройки фазоинвертора поток, излучаемый лицевой стороной диффузора низкочастотной головки.

Результатом этого взаимодействия является снижение векторной скоростной адиабатической составляющей излучения за счет скалярной изотермической компоненты, представляющей уже не скоростной напор, а звуковое давление. Для обеспечения более полного взаимодействия потоков излучающие отверстия примыкают друг к другу, а соотношение ширины тоннеля к диаметру диффузора составляет 0,5 1,5.

Для максимального использования внутреннего объема громкоговорителя используется клиновидная форма переходной камеры, широкой частью переходящая в тоннель. Во избежание дребезжания и призвуков, обусловленных касаниями и ударами мембраны пассивного излучателя о неподвижные элементы и динамической неустойчивостью ее колебаний при клиновидной форме переходной камеры, манжета на которой подвешена, мембрана пассивного излучателя имеет переменную жесткость, убывающую в сторону тоннеля. Таким образом обеспечивается маятниковый характер колебаний мембраны, исключающий дребезжание и призвуки.

На чертеже в качестве примера исполнения показано поперечное сечение малогабаритного громкоговорителя с пассивным излучателем под верхней крышкой корпуса.

Низкочастотная головка 1 размещена на нижней части передней панели. Пассивный излучатель фазоинвертор 2 размещен под верхней крышкой корпуса и имеет манжету, жесткость которой уменьшается в сторону тоннеля. Клиновидный зазор между верхней крышкой и мембраной образует переходную камеру 3, примыкающую широкой частью к потокообразующему тоннелю 4, ось выхода с которого ортогональна оси НЧ головки.

Устройство работает следующим образом: при подаче звукового сигнала на головку ее мембрана колеблется, вызывая пульсации давления внутри корпуса. Эти пульсации возбуждают собственные колебания мембраны пассивного излучателя, которая под действием переменной жесткости манжеты совершает маятниковые колебания, амплитуда которых линейно возрастает к краю мембраны, ближнему к тоннелю. Колебания давления воздуха в переходной камере с помощью тоннеля трансформируются в колебательный поток, ортогональный потоку, возбуждаемому лицевой поверхностью диффузора головки. Взаимодействие потоков приводит к преобразованию их векторной составляющей в скалярную, что придает низкочастотному звуку достоверность, мягкую упругость и глубину, обеспечивает расширение динамического диапазона на 6 8 дБ.

Применение изобретения позволяет создать малогабаритный высококачественные громкоговорители для компактных миникомплексов кабинетного назначения, малогабаритных мобильных режиссерских трактов, высококачественного озвучивания салонов автомобилей и т.д. т.е. везде, где требуется компактность и одновременно с нею предъявляются повышенные требования к качеству звучания.

Использование: электроакустика, в частности бытовая высококачественная звуковоспроизводящая аппаратура. Сущность изобретения: малогабаритный громкоговоритель содержит корпус, в котором размещены активный излучатель в виде диффузорной низкочастотной головки и пассивный излучатель в виде мембраны, прикрепленной к корпусу посредством манжеты. Корпус снабжен камерой, переходящей в потокообразующий плоский тоннель, выходное отверстие которого по внутреннему краю примыкает к краю диффузора, а угол между их осями составляет 90±30^o. Пассивный излучатель размещен внутри переходной камеры, а эффективная площадь его мембраны составляет 0,5 - 1,5 от эффективной площади диффузора низкочастотной головки. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Малогабаритный громкоговоритель, содержащий корпус с размещенными в нем активным излучателем в виде диффузорной низкочастотной головки и пассивным излучателем в виде мембраны, прикрепленной к корпусу посредством манжеты, отличающийся тем, что корпус снабжен камерой, переходящей в потокообразующий плоский тоннель, выходное отверстие которого по внутреннему краю примыкает к краю диффузора низкочастотной головки, угол между их осями составляет 90 ± 30^o, а отношение ширины тоннеля к диаметру диффузора низкочастотной головки равно 0,5 1,5, причем пассивный излучатель размещен внутри переходной камеры, а эффективная площадь его мембраны составляет 0,5 1,5 от эффективной площади диффузора низкочастотной головки. 2. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что переходная камера имеет клиновидную форму, ее широкая часть сопряжена с плоским тоннелем, а манжета выполнена с переменной жесткостью, убывающей в сторону тоннеля.