ДИНАМИК, СНАБЖЕННЫЙ ВОЛНОВОДОМ Российский патент 2019 года по МПК H04R1/02 

Область техники

Изобретение относится к громкоговорителям; конкретно, оно относится к громкоговорителям, снабженным волноводом.

Более подробно область изобретения охарактеризована в ограничительной части п. 1 прилагаемой формулы.

Уровень техники

Известным многополосным громкоговорителям, т.е. громкоговорителям с двумя или более динамическими головками (динамиками), присущи проблемы, связанные с эффектами звуковой дифракции, обусловленными нарушениями непрерывности на передней (лицевой) поверхности громкоговорителя, служащей акустическим экраном (отражателем). На практике наиболее критичной частью в этом плане является высокочастотная динамическая головка (твитер). Заявителем настоящего изобретения были разработаны решения, согласно которым зона, окружающая твитер, была сформирована, как непрерывный волновод для высоко- и среднечастотных аудиосигналов либо только для твитера и/или отдельной среднечастотной динамической головки, либо, альтернативно, для коаксиальной средне-высокочастотной динамической головки.

В данном описании источники звука такого типа именуются волноводными динамическими головками. Этот термин охватывает любые динамические головки, помещенные в центр трехмерной волноводной конструкции. Посредством этих решений может обеспечиваться хорошее качество звука и требуемая направленность звуковой энергии. Однако частотный диапазон и эффективность волновода для управления направленностью излучения зависят от размера волновода, а также, в значительной степени, от площади поверхности, покрываемой волноводом, и, следовательно, от размера переднего экрана громкоговорителя. Малая площадь поверхности волновода ограничивает управление направленностью высокими частотами, например соответствующими только диапазону твитера. Большая площадь поверхности волновода позволяет расширить частотный диапазон управления направленностью в область более низких частот, в частности соответствующую диапазону среднечастотной динамической головки.

В случае разработки громкоговорителя небольшого размера все динамические головки (в частности низкочастотный излучатель, вуфер), как правило, не могут быть помещены в центр волновода. При этом площадь поверхности, занимаемая этими, другими динамическими головками, и сами динамические головки будут ограничивать площадь экрана, доступную для волновода, или дополнительно создавать вредную дифракцию звуковой энергии, приводящую к ухудшению качества аудиосигнала, воспринимаемого слушателем.

Из уровня техники известны попытки разработать громкоговоритель с одним или более волноводами на передней стороне громкоговорителя. Заявителем настоящего изобретения ранее уже были разработаны различные решения подобного типа, которые, однако, не используют в качестве волновода всю переднюю (экранную) поверхность корпуса.

Разработка низкочастотной динамической головки может вызывать некоторые проблемы в отношении ее динамических характеристик, поскольку объем воздуха, перемещаемого динамической головкой, требует наличия достаточно больших отверстий, чтобы обеспечить требуемый воздушный поток.

Раскрытие изобретения

По меньшей мере некоторые из проблем, описанных выше, решены согласно изобретению путем расположения любых несоосных динамических головок таким образом, что они не оказывают мешающего влияния на форму волновода, образованного на передней поверхности корпуса. При этом, если они размещены на той же поверхности (передней стороне корпуса), их закрывают материалом, который функционирует в выбранном диапазоне частот преимущественно как твердая поверхность и ограничивает проникновение звуковых волн, излучаемых источником (источниками) звука на частотах, для которых был сконструирован волновод. С другой стороны, данный материал является проницаемым на других частотах, более конкретно, на частотах, на которых излучает (излучают) несоосная динамическая головка (несоосные динамические головки), в типичном случае вуфер (вуферы).

В задачи, решаемые изобретением, входит также улучшение динамических характеристик вуфера (вуферов).

Громкоговоритель согласно изобретению характеризуется признаками, включенными в отличительную часть п. 1.

Согласно одному варианту изобретения громкоговоритель содержит корпус, имеющий переднюю, боковые и заднюю стенки, задающие внутренний объем. Передняя стенка излучает главную часть акустической мощности громкоговорителя, динамическая головка которого прикреплена к корпусу. В соответствии с этим вариантом динамическая головка закреплена внутри корпуса за передним портом таким образом, что во внутреннем объеме корпуса сформирована полая секция, ограниченная данной динамической головкой, перегородками между динамической головкой и корпусом и слоем, покрывающим передний порт. При этом у полой секции имеется по меньшей мере один первый порт, выходящий на любую боковую или заднюю стенку корпуса.

Согласно другому варианту изобретения у передней поверхности корпуса находятся два вуфера, расположенные по обеим сторонам коаксиальной динамической головки, которая содержит динамические головки для средних и высоких частот. В типичном случае вуферы расположены таким образом, что они излучают через акустически прозрачный слой, пропускающий низкие частоты. При этом данный слой является, по существу, непроницаемым для более высоких частот, излучаемых коаксиальной динамической головкой, и, по меньшей мере по существу, ограничивающим проникновение этих частот. Акустически прозрачный слой сформирован, как часть волновода, находящегося на передней поверхности корпуса.

Согласно еще одному варианту изобретения материал, использованный для формирования акустически прозрачного слоя, является пористым материалом, таким как фетр или иная ткань, или пенопластмасса с открытыми ячейками.

Согласно следующему варианту изобретения громкоговоритель содержит корпус, имеющий переднюю, боковые и заднюю стенки, задающие его внутренний объем. Передняя стенка излучает главную часть акустической мощности громкоговорителя, динамическая головка которого прикреплена к корпусу. В соответствии с данным вариантом указанная динамическая головка закреплена внутри корпуса таким образом, что в его внутреннем объеме сформирована полая секция, ограниченная динамической головкой, конструктивными элементами корпуса, а также его передней стенкой. При этом у полой секции имеется порт, выходящий на любую боковую или заднюю стенку корпуса. Согласно одной дополнительной модификации этого варианта передняя стенка сформирована, как трехмерный волновод, у центральной части которого расположена (расположены) по меньшей мере одна, в типичном случае две динамические головки. Порт полой секции в типичном случае выходит на боковую стенку. В одном варианте этот порт выполнен, как U-образный вырез, причем плоскость, задаваемая этим вырезом, по существу, перпендикулярна первой акустической оси.

Преимущества, обеспечиваемые изобретением

Использование изобретения позволяет получить значительные преимущества.

Согласно одному варианту изобретения низкочастотная динамическая головка может быть покрыта указанным материалом, при этом проблемы, связанные с динамическими показателями динамической головки, могут быть устранены.

Изобретение позволяет сформировать всю переднюю (лицевую) поверхность громкоговорителя в виде непрерывного волновода для средних и высоких частот. В результате звуковые волны во всем аудиодиапазоне 18-20000 Гц могут быть направлены точно в одну "точку прослушивания", тогда как благодаря описанной форме волновода громкоговорителя остальная часть звуковой энергии будет распределена по помещению для прослушивания. Как следствие, сам корпус громкоговорителя, по существу, не влияет на частотный отклик в направлениях, отличающихся от главного направления.

Другими словами, в традиционных громкоговорителях, в которых полностью перекрывающая переднюю стенку экранирующая пластина является плоской или только частично изогнута для формирования волновода, сигнал, излучаемый в направлениях, отличных от направления на "точку прослушивания", будет отражаться от стенок помещения неуправляемым образом. В отличие от этого, изобретение предлагает корпус, в котором звуковое давление оптимально распределено во всех направлениях, так что отражения от стен также воспринимаются человеческим ухом, как естественные.

Краткое описание чертежей

Далее некоторые предпочтительные варианты изобретения будут описаны со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 представлен, на виде спереди, громкоговоритель согласно предпочтительному варианту изобретения.

На фиг. 2 громкоговоритель по фиг. 1 показан в частичном разрезе.

На фиг. 3 представлен, на виде спереди, громкоговоритель согласно другому предпочтительному варианту изобретения.

На фиг. 4 проиллюстрировано, на виде сверху, распространение главной волны при использовании двух громкоговорителей согласно изобретению.

На фиг. 5 показан, в перспективном изображении, один конец громкоговорителя согласно изобретению.

На фиг. 6 вариант по фиг. 5 показан на другом виде, также в перспективном изображении.

На фиг. 7 представлен, в разрезе, громкоговоритель согласно еще одному варианту изобретения.

На фиг. 8 громкоговоритель по фиг. 7 представлен на виде спереди.

Осуществление изобретения Используемые обозначения и термины

1 громкоговоритель

2 корпус

3 волноводная динамическая головка, выполненная, как коаксиальная динамическая головка или только как твитер

4 вуфер, низкочастотная (дополнительная) динамическая головка

5 передний порт (переднее отверстие) для вуфера, имеющий (имеющее) на поверхности корпуса 2 наружную кромку, задающую плоскость этого порта

6 слой, обладающий селективной акустической прозрачностью

8 трехмерная волноводная поверхность, представляющая собой переднюю поверхность корпуса 2, излучающую главную часть акустической мощности и являющуюся гладкой непрерывной поверхностью, обладающая осевой симметрией относительно центра волноводной динамической головки 3

9 точка прослушивания для нескольких громкоговорителей

10 первая акустическая ось

11 вторая акустическая ось

12 твитер

13 среднечастотная динамическая головка

15 передняя стенка (сторона) корпуса, являющаяся передней экранирующей частью, причем эта стенка, излучающая главную часть акустической мощности, включает в себя волноводную поверхность 8 и задает плоскость 28, перпендикулярную первой акустической оси 10

B1 полоса частот волноводной динамической головки 3

B2 полоса частот динамической головки 4, несоосной с головкой 3

С общий (переходный) частотный интервал для полос В1 и В2

20 первый, в частности боковой, порт, наружная кромка которого задает плоскость этого порта на поверхности корпуса

21 боковая стенка (сторона) корпуса

22 полая секция, образующая переднее пространство для вуфера (низкочастотной динамической головки), т.е. часть внутреннего объема 27

23 боковая стенка полой секции (переднего пространства), образующая перегородку между динамической головкой 4 и корпусом 2, при этом касательная к средней части данной стенки образует с плоскостью 28, заданной передней стенкой 15, угол, отличный от нулевого, в типичном случае составляющий около 90°

25 задняя стенка корпуса, касательная к средней части которой в типичном варианте параллельна плоскости передней стенки 15. Альтернативно, плоскость задней стенки 25 может, в соответствии с изобретением, формировать различные углы с плоскостью передней стенки

26 внешняя среда

27 внутренний объем корпуса 2

28 плоскость передней стенки

29 плоскость боковой стенки 21, задаваемая касательной к центральной части этой стенки

30 плоскость задней стенки, задаваемая касательной к центральной части этой стенки

31 плоскость переднего порта 5

32 плоскость первого порта 20, образующая с плоскостью 31 переднего порта 5 угол α>0°, предпочтительно более 45°, когда первый порт 20 не находится на задней стенке 25

33 перегородка между вуфером и передней стенкой 15, выполненная, как интегральная часть корпуса 2 или как отдельный элемент.

α угол между плоскостью 31 переднего порта 5 и плоскостью 32 первого порта 20.

Представленный на фиг. 1 громкоговоритель 1 согласно первому варианту изобретения содержит коаксиальную волноводную динамическую головку 3, в состав которой входят твитер 12 и расположенная вокруг него среднечастотная динамическая головка 13. Коаксиальная динамическая головка 3 находится в центре трехмерной волноводной поверхности 8, а также передней (лицевой) поверхности 15 корпуса 2. Волноводная поверхность 8, которая излучает главную часть акустической мощности динамической головки 3, представляет собой гладкую непрерывную поверхность с профилем, симметричным относительно оси, проходящей через центр волноводной динамической головки 3. Внутри корпуса 2, с обеих сторон волноводной динамической головки 3 размещены две Буферные динамические головки (вуферы) 4, причем для вуферов 4 образованы соответствующие отверстия (порты) 5 для выведения акустической энергии из корпуса 2.

Как показано на фиг. 2, порты 5 перекрыты акустически прозрачным слоем 6, формирующим часть волноводной поверхности 8. При необходимости акустический прозрачный слой 6 может поддерживаться с задней стороны поддерживающими стержнями. В типичном варианте Буферная динамическая головка 4 пространственно отделена от акустически прозрачного слоя 6.

Как можно видеть из фиг. 1, два вуфера 4 образуют эквивалент большого Буферного излучателя, расположенного, по существу, вдоль той же акустической оси 10, что и волноводная динамическая головка 3, хотя каждый из вуферов имеет свою собственную акустическую ось 11.

Другими словами, громкоговоритель 1 содержит первую динамическую головку 3, сконфигурированную для обеспечения первой полосы В1 частот, соответствующей первой акустической оси 10, и вторую динамическую головку 4, сконфигурированную для обеспечения второй полосы В2 частот, отличной от первой полосы В1 частот, но, возможно, имеющую с ней общий (переходный) интервал частот. При этом второй полосе В2 частот соответствует вторая акустическая ось 11. Названные динамические головки 3, 4 заключены в корпус 2, который содержит трехмерный волновод 8, сформированный на передней поверхности корпуса 2 вокруг первой динамической головки 3. У трехмерного волновода 8 имеется часть 6 в форме слоя, обладающая селективной акустической прозрачностью. Эта часть является, по существу, акустически высокоотражающей для звуковых волн, соответствующих первой полосе В1 частот и распространяющихся под углом к первой акустической оси 10. Вместе с тем, часть 6 волновода, по существу, прозрачна для звуковых волн, соответствующих второй полосе В2 частот и распространяющихся вдоль второй акустической оси, проходя сквозь часть 6 волновода. При этом вторая динамическая головка 4 расположена внутри корпуса 2 позади части 6, обладающей селективной акустической прозрачностью.

Как было описано выше, вторая акустическая ось 11 каждой из Буферных динамических головок не совпадает с первой акустической осью 10. При этом результирующая ось совместно работающих вуферов (эквивалентных Буферной динамической головке) имеет ту же акустическую ось, что и коаксиальная (волноводная) динамическая головка 3. Однако это условие не является обязательным для всех вариантов изобретения, т.е. оси 10 и 11 могут быть взаимно параллельны или непараллельны.

Как можно видеть из фиг. 1, 2 и 6, вуфер 4 расположен внутри корпуса 2 таким образом, что перед ним образуется полая секция 22, ограниченная этим вуфером, боковыми стенками 23 данной секции и слоем 6, обладающим селективной акустической прозрачностью.

Боковые стенки полой секции (переднего пространства) 22 образуют перегородки 33, расположенные между вуфером 4 и корпусом 2 и отделяющие полую секцию 22 от внутреннего объема 27 корпуса 2, который ограничен его стенками, а именно передней стенкой 15, боковыми стенками 21 и задней стенкой 25.

В некоторых вариантах изобретения слой 6, обладающий селективной акустической прозрачностью, может быть заменен решеткой, обеспечивающей механическую защиту и ограничивающей полую секцию, а также внутренний объем 27. Чтобы оптимизировать функционирование вуфера 4, в боковых стенках 23 полой секции 22 и в боковых стенках 21 корпуса 2 сформированы первые порты 20. Отсутствие этих первых портов 20 могло бы ухудшить функциональные свойства вуфера 4. Первые порты 20 могут быть выполнены в любой из боковых стенок 21, например в коротких боковых стенках (как это показано на чертежах) или, альтернативно, в длинных боковых стенках.

В типичном случае первые порты 20 ориентированы по отношению к первой и второй осям 10, 11 под углом, близким к прямому, предпочтительно выбранным в интервале 60°-120°. Если же первые порты 20 выполнены в задней стенке 25 корпуса 2 и связаны с полой секцией, например, каналами, угол между плоскостью первых портов 20 и осями 10 и 11 может быть увеличен вплоть до 180°.

Площадь поперечного сечения первых портов 20 в типичном случае составляет 5-50%, предпочтительно 10-20%, площади портов 5 для вуфера 4. Общая площадь поперечного сечения первых портов 20 является критичным параметром. С учетом этого, как показано на чертежах, каждому вуферу 4 может соответствовать единственный первый порт 20 или множество первых портов 20, сформированных в виде решетки с такой же площадью поперечного сечения, что и у единственного порта.

Первые порты 20 не должны искажать трехмерную волноводную поверхность 8, поэтому они предпочтительно расположены на боковых стенках 21 корпуса 2. Разумеется, эти первые порты 20 могут быть подведены к задней стенке 25 корпуса 2 посредством соответствующих трубок или каналов (не изображены). Другими словами, первые порты 20 обеспечивают выведение воздуха в пространства вне трехмерного волновода 8 на передней стенке 15 корпуса 2.

Как упоминалось, в типичном случае вторая динамическая головка 4 расположена внутри корпуса 2 позади части 6, обладающей селективной акустической прозрачностью, и пространственно отделена от нее, так что внутри корпуса 2 образована полая секция 22, отделенная от внутреннего объема 27 динамической головкой 4 и боковыми стенками 23 полости, выполненными, как перегородки, расположенные между динамической головкой 4 и передней стенкой 15 корпуса 2.

В альтернативных вариантах изобретения часть 6, обладающая селективной прозрачностью, может быть заменена защитной решеткой, неполностью обладающей селективной прозрачностью.

На фиг. 3 представлен другой вариант изобретения, в котором отверстия 5 объединены в большие вырезы закругленной формы.

На фиг. 4 представлено типичное позиционирование двух громкоговорителей 1 согласно изобретению. Громкоговорители обращены к оптимальному положению прослушивания, т.е. к точке 9 прослушивания. Благодаря тому, что передняя поверхность корпуса 2 сформирована полностью, как волновод 8, достигается очень хорошая направленность. Кроме того, форма волновода 8 обеспечивает однородное распределение всех частот во всех направлениях в помещении, в котором происходит прослушивание. Поэтому отражения от стенок, потолка и пола не приводят к "окрашиванию" звука. На фиг. 4 обозначены также передняя стенка 15, боковые стенки 21 и задняя стенка 25 корпуса 2 громкоговорителя 1.

На фиг. 5 и 6 представлен вариант изобретения с определенным расположением первых портов 20.

На фиг. 7 и 8 проиллюстрирован другой вариант, в котором каждый вуфер 4 связан только с одним первым портом 20, выведенным на боковую стенку корпуса. Как наиболее наглядно показано на фиг. 8, первый порт 20 представляет собой U-образную щель, а переднее отверстие 5, имеющееся в других вариантах, перекрыто, т.е. заменено частью передней стенки 15 корпуса, образующей волноводную поверхность 8.

В типичном случае громкоговоритель согласно изобретению функционирует в соответствии с хорошо известным принципом бас-рефлекса (bass reflex), согласно которому низкочастотная динамическая головка 4 настраивается в резонанс путем согласования объема воздуха, содержащегося во внутреннем объеме 27 корпуса, и объема воздуха, содержащегося внутри порта фазоинвертора.

Применительно к слою 6, обладающему селективной акустической прозрачностью, термин "по существу, отражающий" означает способность отражать или поглощать по меньшей мере 50-100% падающей акустической энергии, предпочтительно 80-100%.

Аналогично, термин "по существу, прозрачный" применительно к слою 6 означает способность пропускать по меньшей мере 50-100% акустической энергии, предпочтительно 80-100%.

Далее рассматриваются дополнительные (предпочтительные) признаки слоя 6, обладающего селективной акустической прозрачностью.

Толщина слоя 6 составляет предпочтительно 1-5 мм (если его материалом является фетр) и 1-20 мм (если его материалом является пенопласт с открытыми ячейками диаметром менее 1 мм). Слой 6 или его часть можно сформировать из тонких тканей.

Слой 6 должен ослаблять акустическое излучение волноводной динамической головки 3, в типичном случае на частотах выше 600 Гц.

Другими словами, слой 6 должен обеспечивать акустический импеданс (или поглощение) как функцию частоты, т.е. функционировать, как акустический фильтр, а именно:

действовать в качестве фильтра низких частот, когда сквозь него проходит звуковая волна от вуфера 4;

обеспечивать подавление (например обусловленное турбулентностью или поглощением с высокими потерями) для волн высокой частоты, которые поступают от волноводной динамической головки 3, приводящее к сильному отражению среднечастотных и высокочастотных акустических волн;

обеспечивать высокую отражательную способность для высоких частот динамической головки 3.

В слое 6 предпочтительно имеются полости или поры, или их комбинация, задаваемые следующим образом:

если используется единственный слой 6, диаметр пор должен быть меньше 1 мм;

если используется несколько слоев 6, допустимы поры с диаметром меньше 1 мм;

при использовании нескольких слоев 6 представляются допустимыми и поры с диаметром больше 1 мм (соответствующие тесты еще не проведены);

применимы материалы с микроструктурой, как у фетра и пластика с открытыми ячейками.

Идеальный материал для слоя 6 должен обладать следующими свойствами:

газопроницаемостью (= пористостью);

малыми акустическими потерями для частот, меньших переходной частоты С (определяемой параметрами вуфера 4);

высокой акустической отражательной способностью для частот, незначительно превышающих переходную частоту С.

Известные материалы, удовлетворяющие названным критериям:

фетр толщиной 1-5 мм;

пенопласт с открытыми ячейками, имеющий толщину 1-20 мм и поры диаметром менее 1 мм.

Слой 6 может покрывать переднюю сторону громкоговорителя (за исключением твитера 12) или только отверстия 5.

Слой 6 может быть также выполнен в виде металлической структуры типа сетки или решетки, имеющей один или несколько слоев, отвечающих приведенным выше требованиям в отношении пористости и частотных свойств. Структура такого типа может быть сформирована, например, стопой перфорированных металлических листов или пластин толщиной 0,2-2 мм. Свойства подобной стопы могут настраиваться выбором положений (распределением) отверстий или пор, доли общей поверхности, занятой отверстиями или порами, а также расстояния между пластинами. Диаметр отверстий в типичном случае может варьироваться в пределах 0,3-3 мм. Расстояние между листами или пластинами в типичном случае составляет 0,2-2 мм.

Описанная металлическая структура является предпочтительной, поскольку ее свойства могут подбираться в широких пределах, тогда как на ее внешние свойства (например на цвет) не накладывается никаких ограничений.

Переходная частота С в типичном случае выбирается следующим образом:

низкочастотный диапазон (соответствующий излучению вуфера) ограничивается частотами f<600 Гц;

высокочастотный диапазон (соответствующий излучению среднечастотной динамической головки и/или твитера) ограничивается частотами f>600 Гц.

Согласно изобретению в сочетании с волноводом 8, имеющим большие размеры, можно использовать:

вуфер 4, установленный за поверхностью волновода 8, или

два или более (например 4) вуфера 4 с целью обеспечить направленность.

Вариант только с одним вуфером допустим, хотя направленность для низких частот не может быть выше, чем направленность, определяемая сочетанием размеров потока воздуха, смещающего поверхность вуфера, и размеров переднего экрана в корпусе громкоговорителя.

Изобретение может быть также описано следующим образом.

Громкоговоритель 1 содержит корпус 2, задающий внутренний объем 27 и имеющий переднюю (экранирующую) часть 15 (переднюю стенку), в которой выполнен передний порт 5, обеспечивающий проход для текучей среды, связывающий внутренний объем 27 корпуса 2 и внешнюю среду 26. У корпуса имеются также боковые стороны 21, отходящие назад от краев экранирующей части 15 и образующие боковые стенки корпуса 2, а также задняя сторона 25, которая в типичном случае, по существу, параллельна передней части 15 и образует заднюю сторону корпуса 2. Громкоговоритель 1 содержит также динамическую головку 4, прикрепленную к корпусу 2 таким образом, что она расположена на расстоянии от передней части 15, задавая внутри корпуса 2 полую секцию 22. Полая секция 22 сформирована между динамической головкой 4 и передней частью 15 и ограничена перегородками 33, причем указанное переднее отверстие 5 функционирует как передний порт между полой секцией 22 и внешней средой 28 корпуса 2. В соответствии с этим вариантом в боковой стенке 21 или в задней стенке 25 корпуса 2 сформирован также первый порт 20, чтобы связать полую секцию 22 с внешней средой 26.

В нижеследующих параграфах характеризуются различные варианты изобретения.

Параграф 1. Громкоговоритель (1), содержащий:

- корпус (2), задающий внутренний объем (27) и имеющий переднюю стенку (15), боковые стенки (21) и заднюю стенку (25), причем передняя стенка (15) выполнена, как волноводная поверхность (8), в центральной части которой находится по меньшей мере одна динамическая головка (12, 13), и способна излучать главную часть акустической мощности громкоговорителя (1) вдоль первой акустической оси (10), и

- по меньшей мере одну дополнительную динамическую головку (4), прикрепленную к корпусу (2),

характеризующийся тем, что

- дополнительная динамическая головка (4) закреплена внутри корпуса (2) таким образом, что в его внутреннем объеме (27) сформирована полая секция (22), ограниченная указанной динамической головкой (4), передней стенкой (15) корпуса (2) и перегородками (33), расположенными между динамической головкой (4) и передней стенкой (15), а

- указанная полая секция (22) снабжена по меньшей мере одним первым портом (20), который сообщается с внешней средой (26) через боковую стенку (21) или заднюю стенку (25) корпуса (2).

Параграф 2. Громкоговоритель по п. 1, характеризующийся тем, что у него имеется передний порт (5), выполненный в передней стенке (15) и перекрытый слоем (6), обладающим селективной прозрачностью.

Параграф 3. Громкоговоритель по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что содержит две дополнительные динамические головки (4).

Параграф 4. Громкоговоритель по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что дополнительная динамическая головка (4) акустически связана с внутренним объемом (27).

Параграф 5. Громкоговоритель по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что первый порт (20), связанный с полой секцией (22), выполнен в форме U-образного выреза в боковой стенке (21), при этом плоскость, задаваемая указанным вырезом, по существу, перпендикулярна первой акустической оси (10).

Параграф 6. Громкоговоритель по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что плоскость (31), задаваемая передним портом (5), и плоскость (32), задаваемая любым из первых портов (20), при условии, что он не находится на задней стенке (25), образуют угол α, превышающий 0°, предпочтительно превышающий 45°.

Параграф 7. Громкоговоритель по любому из предыдущих пунктов, содержащий:

- первую динамическую головку (3), сконфигурированную для генерирования первой полосы (В1) частот и задающую первую акустическую ось (10),

- вторую динамическую головку (4), сконфигурированную для генерирования второй полосы (В2) частот, отличной от первой полосы (В1) частот при возможности частичного взаимного перекрытия указанных полос, при этом вторая динамическая головка (4) задает вторую акустическую ось (11),

- корпус (2), имеющий переднюю стенку (15), боковые стенки (21) и заднюю стенку (25), прикрепленные к указанным динамическим головкам (3, 4), и содержащий трехмерный волновод (8), находящийся на передней стенке корпуса (2) и окружающий первую динамическую головку (3),

характеризующийся тем, что

трехмерный волновод (8) содержит часть (6), обладающую селективной акустической прозрачностью и являющуюся, по существу, акустически отражающей для звуковых волн, принадлежащих первой полосе (В1) частот и распространяющихся под углом к первой акустической оси, и, по существу, прозрачную для звуковых волн, принадлежащих второй полосе (В2) частот и распространяющихся сквозь указанную часть (6) вдоль второй акустической оси (11), при этом

вторая динамическая головка (4) расположена внутри корпуса (2), позади указанной части (6), обладающей селективной акустической прозрачностью.

Параграф 8. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что общая площадь по меньшей мере одного первого порта (20) составляет 5-50%, предпочтительно 10-20% площади переднего порта (5).

Параграф 9. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что первые порты (20) образованы каналами или проходами, подведенными к задней стенке (25) корпуса (2).

Параграф 10. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что плоскость (32), задаваемая первыми портами (20), образует с первой акустической осью (10) угол 80°-180°.

Параграф 11. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что вторая акустическая ось (11) не совпадает с первой акустической осью (10).

Параграф 12. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что вторая акустическая ось (11) непараллельна первой акустической оси (10).

Параграф 13. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из пористого материала.

Параграф 14. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из пористого материала, диаметр пор в котором меньше 1 мм.

Параграф 15. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из фетра толщиной 1-5 мм.

Параграф 16. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из пенопласта с открытыми ячейками, имеющего толщину 1-20 мм.

Параграф 17. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, полностью покрывает переднюю поверхность (8) громкоговорителя за исключением высокочастотной динамической головки (12).

Параграф 18. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, покрывает только передние порты (5).

Параграф 19. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что первая динамическая головка (3) содержит две коаксиальные динамические головки (12, 13).

Параграф 20. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что первая динамическая головка (3) содержит только одну динамическую головку (12, 13).

Параграф 21. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из металла.

Параграф 22. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из металлической сетки.

Параграф 23. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из многослойной металлической сетки.

Параграф 24. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из нескольких перфорированных листов металла.

Параграф 25. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из листов, отделенных друг от друга промежутками толщиной 0,2-2 мм.

Параграф 26. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что представляет собой громкоговоритель типа bass-reflex, усиливающий наиболее низкие частоты.

Изобретение относится к акустике, в частности к громкоговорителям. Громкоговоритель содержит корпус, имеющий переднюю стенку, боковые стенки и заднюю стенку. Передняя стенка выполнена как волноводная поверхность, в центральной части которой находится динамическая головка, и способна излучать главную часть акустической мощности громкоговорителя вдоль первой акустической оси. Громкоговоритель имеет дополнительную динамическую головку, прикрепленную к корпусу. Дополнительная динамическая головка закреплена внутри корпуса таким образом, что в его внутреннем объеме сформирована полая секция, ограниченная динамической головкой, передней стенкой корпуса и перегородками, расположенными между динамической головкой и передней стенкой. Полая секция снабжена портом, который сообщается с внешней средой через боковую стенку или заднюю стенку корпуса. Порт связан с полой секцией, выполнен в форме U-образного выреза в боковой стенке, при этом плоскость, задаваемая указанным вырезом, по существу, перпендикулярна первой акустической оси. Технический результат - улучшение качества аудиосигнала, воспринимаемого слушателем. 23 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Громкоговоритель (1), содержащий:

- корпус (2), задающий внутренний объем (27) и имеющий переднюю стенку (15), боковые стенки (21) и заднюю стенку (25), причем передняя стенка (15) выполнена как волноводная поверхность (8), в центральной части которой находится по меньшей мере одна первая динамическая головка (3, 12, 13), и способна излучать главную часть акустической мощности громкоговорителя (1) вдоль первой акустической оси (10), и

- по меньшей мере одну дополнительную динамическую головку (4), прикрепленную к корпусу (2),

отличающийся тем, что

- дополнительная динамическая головка (4) закреплена внутри корпуса (2) таким образом, что в его внутреннем объеме (27) сформирована полая секция (22), ограниченная указанной динамической головкой (4), передней стенкой (15) корпуса (2) и перегородками (33), расположенными между динамической головкой (4) и передней стенкой (15), а

- указанная полая секция (22) снабжена по меньшей мере одним первым портом (20), который сообщается с внешней средой (26) через боковую стенку (21) или заднюю стенку (25) корпуса (2),

при этом первый порт (20), связанный с полой секцией (22), выполнен в форме U-образного выреза в боковой стенке (21), при этом плоскость, задаваемая указанным вырезом, по существу, перпендикулярна первой акустической оси (10).

2. Громкоговоритель по п. 1, отличающийся тем, что у него имеется передний порт (5), выполненный в передней стенке (15) с открытием полой секции (22) и перекрытый слоем (6), обладающим селективной прозрачностью.

3. Громкоговоритель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержит две дополнительные динамические головки (4).

4. Громкоговоритель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительная динамическая головка (4) акустически связана с внутренним объемом (27).

5. Громкоговоритель по п. 2 или 3, отличающийся тем, что плоскость (31), задаваемая передним портом (5), и плоскость (32), задаваемая любым из первых портов (20), при условии, что он не находится на задней стенке (25), образуют угол α, превышающий 0°, предпочтительно превышающий 45°.

6. Громкоговоритель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

- первая динамическая головка (3) сконфигурирована для генерирования первой полосы (В1) частот,

- дополнительная динамическая головка (4), излучающая в направлении второй акустической оси (11), сконфигурирована для генерирования второй полосы (В2) частот, отличной от первой полосы (В1) частот при возможности частичного взаимного перекрытия указанных полос,

- волноводная поверхность (8) представляет собой трехмерный волновод (8), находящийся на передней стенке корпуса (2) и окружающий первую динамическую головку (3),

причем трехмерный волновод (8) содержит часть (6), обладающую селективной акустической прозрачностью и являющуюся, по существу, акустически отражающей для звуковых волн, принадлежащих первой полосе (В1) частот и распространяющихся под углом к первой акустической оси, и, по существу, прозрачную для звуковых волн, принадлежащих второй полосе (В2) частот и распространяющихся сквозь указанную часть (6) вдоль второй акустической оси (11), при этом

дополнительная динамическая головка (4) расположена внутри корпуса (2), позади указанной части (6), обладающей селективной акустической прозрачностью.

7. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 2-6, отличающийся тем, что общая площадь по меньшей мере одного первого порта (20) составляет 5-50%, предпочтительно 10-20% площади переднего порта (5).

8. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первые порты (20) образованы каналами или проходами, подведенными к задней стенке (25) корпуса (2).

9. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что плоскость (32), задаваемая первыми портами (20), образует с первой акустической осью (10) угол 80-180°.

10. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-9, отличающийся тем, что вторая акустическая ось (11) не совпадает с первой акустической осью (10).

11. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-10, отличающийся тем, что вторая акустическая ось (11) непараллельна первой акустической оси (10).

12. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-11, отличающийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из пористого материала.

13. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-11, отличающийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из пористого материала, диаметр пор в котором меньше 1 мм.

14. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-11, отличающийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из фетра толщиной 1-5 мм.

15. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-11, отличающийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из пенопласта с открытыми ячейками, имеющего толщину 1-20 мм.

16. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-15, отличающийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, полностью покрывает переднюю поверхность (8) громкоговорителя за исключением первой динамической головки (12).

17. Громкоговоритель (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первая динамическая головка (3) содержит две коаксиальные динамические головки (12, 13).

18. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что первая динамическая головка (3) содержит только одну динамическую головку (12, 13).

19. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-11, отличающийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из металла.

20. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-11, отличающийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из металлической сетки.

21. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-11, отличающийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из многослойной металлической сетки.

22. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-11, отличающийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из нескольких перфорированных листов металла.

23. Громкоговоритель (1) по любому из пп. 6-11, отличающийся тем, что часть (6), обладающая селективной прозрачностью, выполнена из листов, отделенных друг от друга промежутками толщиной 0,2-2 мм.

24. Громкоговоритель (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что представляет собой громкоговоритель типа bass-reflex, усиливающий наиболее низкие частоты.