ДИНАМИЧЕСКИЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ С ГОФРОВЫМ ДИФФУЗОРОМ Российский патент 2023 года по МПК H04R1/28 H04R7/12 H04R7/16 

Изобретение относится к акустической технике, в частности, к акустическим системам (АС) нижнего и среднечастотного диапазонов воспроизводимых частот, используемых практически во всех видах звуковоспроизводящей аппаратуры.

Задача повышения качества звучания АС решается производителями аппаратуры и любителями по широкому спектру направлений - от совершенствования конструкций АС и динамических громкоговорителей (ДГ), до разработки новых материалов для их изготовления, а также специального оформления помещений для прослушивания - концертных залов, кинотеатров и комнат для прослушивания, касающееся их форм, рельефа стен, потолков, используемых для этого материалов и т.д. Конечная цель этих оформлений - создание пространственного и временного рассеивания звуковых волн воспроизводимых фонограмм, т.е. получение оптимальной диффузии звукового поля в объеме помещения, в котором находятся слушатели.

Известно много технических решений для повышения диффузии звукового поля. Все они направлены на оптимальное сочетание процессов диффузного отражения и рассеивания и относятся к изменению формы поверхностей помещений для прослушивания. Одним из решений являются различные конструкции диффузора Шредера. Однако у этого направления, как и у других, есть серьезные недостатки - большие материальные затраты, технические сложности их реализации, потребность в специальных помещениях недоступных в жилых условиях для основной массы слушателей.

Близким аналогом технического решения по улучшению звучания фонограмм является патент 2597656 от 10.07.2015 «Динамический громкоговоритель с плоской гофровой и ячеистой мембраной», в котором указанный эффект достигается минимизацией толщины импульсного массива звуковых волн за счет плоской мембраны диффузора и дополнительным рассеиванием звуковых волн гофровыми плоскостями. При этом каких-либо фазовых сдвигов звуковых волн не происходит.

Непосредственных аналогов заявляемого решения авторами не обнаружено.

Авторами поставлена задача создания звукового поля оптимальной диффузии, обеспечивающей качественное звучание воспроизводимых фонограмм в реальных бытовых условиях при отсутствии каких-либо доработок помещений для прослушивания или их минимизации, а также упрощения требований к оформлению залов массового прослушивания. Ее решение состоит в совмещении в конструкции динамического громкоговорителя элементов, обеспечивающих диффузное рассеивание и отражение звуковой энергии с одновременным сдвигом по фазе.

Известно, что диффузия звукового поля увеличивается при отражении и рассеивании звуковых волн от поверхностей, находящихся в разных плоскостях. Рабочий частотный диапазон рассеивания зависит от величины перепада плоскостей и их площадей. Чем меньше эти параметры, тем на более высоких частотах происходит их отражение и рассеивание. Для расширения частотного диапазона рассеивания увеличивают их разброс.

Суть технического решения состоит в изменении поверхности диффузора динамического громкоговорителя через придание ей формы углового гофра с радиальным направлением его плоскостей. При сохранении у гофрового диффузора формы воронки расстояние между верхней и нижней воронкообразующими плоскостями гофра уменьшается в радиальном направлении и увеличивается их ширина, что расширяет диапазон отражаемых и рассеивающих частот. Этот процесс усиливается наклонными в вертикальном направлении плоскостями гофра. За счет жесткости этих плоскостей угол раскрытия воронки может быть значительно уменьшен, что снижает толщину массива звукового импульса и увеличивает четкость его воспроизведения. Центральная часть гофровой воронки по периметру крепится к удлиненному каркасу звуковой катушки (ЗК), к торцу периферийной части гофровой воронки крепится Г-образное кольцо, к полке которого крепится периферийный центрующий подвес. Такая конструкция диффузора динамического громкоговорителя обеспечивает одновременное формирование звукового импульса и оптимального диффузного поля за счет пространственного рассеивания и фазового сдвига звуковых волн воронкообразующими плоскостями гофра.

Заявляемое решение отличают частные дополнительные признаки. Количество ячеек гофра и их размеры определяются величиной диаметра громкоговорителя и зависят от его частотного диапазона. Ширина гофра в периферийной части составляет 0.07-0.1, а высота гофра 0.02-0.03 от внешнего диаметра диффузора ДГ. Перепад высоты гофра центральной части к высоте периферийной части определяется углом между соседними воронкообразующими плоскостями гофра, который составляет 7-10°. Угол раскрытия воронки по верхней плоскости гофра диффузора составляет 15-20°, угол между соседними плоскостями гофра составляет в центральной части воронки 100±5°, в периферийной 135±5°.

Практическим результатом работы такой конструкции ДГ является повышение качества звучания, характеризующее естественностью тембра, высокой прозрачностью, глубиной звуковой картины и снижением искажений, что исключает или минимизирует необходимость в дополнительной подготовке помещений для прослушивания.

Заявляемое изобретение показано на фигуре 1, варианты конструкций на фигуре 2 и 3.

Список позиционных обозначений:

Динамический громкоговоритель - 1

Каркас удлиненный звуковой катушки - 2

Гофр углового сечения - 3

Кольцо Г-образное - 4

Заявляемый динамический громкоговоритель 1 с типовыми корзиной, магнитной системой, центральным подвесом и звуковой катушкой содержит гофровый диффузор 2 углового сечения, прикрепленный по центральному периметру к удлиненному каркасу звуковой катушки 3, а по внешнему периметру к периферийному подвесу 4 через полку Г-образного кольца 5, прикрепленного к внешнему периметру гофра.

Изобретение относится к акустике. Динамический громкоговоритель с гофровым диффузором, содержащий диффузор в форме гофра углового сечения с радиально направленными воронкообразующими плоскостями, имеющими разные углы наклона к оси громкоговорителя, прикрепленный по центральному периметру к удлиненному каркасу звуковой катушки, по внешнему периметру к периферийному подвесу громкоговорителя через полку Г-образного кольца, прикрепленного к внешнему периметру гофра. Технический результат - расширение диапазона отражаемых и рассеиваемых частот, повышение четкости воспроизведения, повышение качества воспроизведения, снижение искажений. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Динамический громкоговоритель с гофровым диффузором, содержащий диффузор в форме гофра углового сечения с радиально направленными воронкообразующими плоскостями, имеющими разные углы наклона к оси громкоговорителя, прикрепленный по центральному периметру к удлиненному каркасу звуковой катушки, по внешнему периметру к периферийному подвесу громкоговорителя через полку Г-образного кольца, прикрепленного к внешнему периметру гофра.

2. Динамический громкоговоритель живого звука по п. 1, отличающийся тем, что ширина плоскости гофра в периферийной части составляет 0.07-0.1, а высота гофра 0.02-0.03 от внешнего диаметра диффузора.

3. Динамический громкоговоритель живого звука по п. 1, отличающийся тем, что угол между соседними воронкообразующими плоскостями гофра составляет 8-10°.

4. Динамический громкоговоритель живого звука по п. 1, отличающийся тем, что угол раскрытия воронки верхней по плоскости гофра диффузора к оси громкоговорителя составляет 15-20°, а угол между соседними плоскостями гофра составляет в центральной части воронки 100±5°, в периферийной 135±5°.