Низкочастотный громкоговоритель

 

Изобретение относится к электроакустике . Целью изобретения является расширение диапазона воспроизводимых .колебаний и повышение акустической отдачи . Устройство содержит две головки 1 и 2 прямого излучения, симметрично размещенные на лицевой панели акустического ящика 3. Головка 2 подключена к входным клеммам через линию 4 задержки, выполненную с постоянным временем задержки и линейной зависимостью фазы сигнала от частоты . Головка 1 подключена к фазосдвигающей цепи 5, выполненной с постоянным и независимым от частоты углом сдвига фаз на 90°. 2 ил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s H 04 R 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (56) Патент США hh 4528691, кл, Н 04 R .1 /02, 1985.

Патент США гЬ 4403112. кл. Н 04 R 1/28, 1983. ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4093777/10 (22) 25.07;86 (46) 15.03,92. Бюл. f4 10 (T1) Ленинградский институт киноинженеров (72) В.В.Давыдов и В.В.Лобанов (53) 534,232(088.8) (54) НИЗКОИАСТОТНЫЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ

Изобретение относится к электроакустике и предназначено для воспроизведения звуковых колебаний в широком диапазоне частот, Цель изобретения — расширение диапазона воспроизводимых колебаний и повышение акустической отдачи.

На фиг.1 представлена структурная схема низкочастотного громкоговорителя; на фиг.2 — эквивалентная схема.

Устройство содержит головку 1 прямого излучения и аналогичную ей головку 2, акустический ящик 3, линию 4 задержки и фазосдвигающую цепь 5.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем режиме сигнал от входных клемм поступает на линию 4 задержки и фазовращатель 5. Головка 1 прямого излучения возбуждает волновой процесс, распространяющийся в среду, и акустическое оформление со сдвигом по фазе по отноше(57) Изобретение относится к электроакустике. Целью изобретения является расширение диапазона воспроизводимых . колебаний и повышение акустической отдачи. Устройство содержит две головки 1 и 2 прямого излучения, симметрично размещенные на лицевой панели акустического ящика 3. Головка 2 подключена к входным клеммам через линию 4 задержки, выполненную с постоянным временем задержки и линейной зависимостью фазы сигнала от частоты. Головка 1 подключена к фазосдвигающей цепи 5, выполненной с постоянным и независимым от частоты углом сдвига фаз на 900. 2 ил. нию к входному сигналу на 900, Через про- Я межуток времени h t l/cp (I — расстояние междуосями головок, с — скорость звука в i воздухе} волновой процесс достигает вто- в рой головки 2 громкоговорителя. На это же с ) время задерживается электрический сигнал, подаваемый на головку 2 с помощью линии 4 задержки. Используемая здесь ли° é é ния задержки отличается тем, что обеспечивает линейную зависимость фазы сигнала от частоты, которая изменяется в заданном ди- И апазоне.звуковых сигналов при постоянстве времени задержки. Данная линия задержки с постоянной настройкой на компенсацию д акустического набега фазы на расстоянии I между головками исключает необходимость регулировки амплитуды и фазы излучателей.

Одновременно, используемый фазовращатель отличается от используемых в аналогичных устройствах тем, что он обеспечивает постоянную величину фазового

1720172 сдвига, равную 90, не зависящую от частоты, что позволяет реализовать во всем частотном диапазоне обмен реактивными энергиями разных знаков между излучателями, а также еще более понизить резонансные частоты головок за счет увеличенной при этом соколеблющейся массы воздуха в ящике.

Так как акустическое оформление предлагаемого громкоговорителя (закрытый ящик) обладает малыми размерами по сравнению с длиной волны звука в заданном частотном диапазоне, то возбуждаемая одной головкой в объеме ящика звуковая волна будет иметь плоский волновой фронт.

Волновое уравнение для звукового давления в этом случае будет иметь вид:

Р = Aexp(jkx) + Вехр(jkx) где х — координата по высоте (I) громкоговорителя, м;

k = й) /со — волновое число;

А, — некоторые постоянные коэффициенты.

Если в акустическое оформление вмонтировать вторую головку, включенную в электрическую цепь первой головки с постоянными временем задержки At =- I/со и фазовым сдвигом р= 90, то выражение для звукового давления будет иметь вид

Р = (Aexp(jkx) + jAexp(-jkx))- )(А - В)ехр(-jkx) и состоять иэ суммы чисто стоячей волны (член в фигурных скобках) за счет постоянного сдвига по фазе в 90 между головками, и бегущей волны (второй член) эа счет постоянного времени задержки между головками.

При этом амплитуда давления и колебательной скорости в пучностях стоячей волны будет уменьшаться, так как сложение векторов будет происходить геометрически.

Таким образом, в акустическом оформлении наблюдается частичное широкополосное активное эвукопоглощение, о чем говорит частично реализуемый режим бе,";— щей вочны. Последнее приведет к снижению резонансных призвуков акустического оформления и, следовательно, к улучшению субъективного восприятия звука, излучаемого громкоговорителем во всей полосе частот.

При излучении в окружающее пространство равенство величины электрической задержки гэ величине акустической задержки

ht на расстоянии I ìåæäó головками, т.е. ts=

5 = Ь t = 1/со, приводит к ослаблению зависимости давления от угла поворота О системы относительно акустической оси, а также к компенсации акустического набега фазы

p = в1/со = kl так, что амплитуда суммарного

10 давления от двух головок с одинаковыми амплитудами давлений Р1 в дальнем поле выражается зависимостью

Рм =2 Р1 sin (— (1 — sin O)) . гkl 2

Введение с помощью фазовращателя постоянного сдвига уф =90, независимого от частоты, изменяет знак реактивной составляющей сопротивления головки 1 и, тем самым, уме ьшает реактивное влияние одной головки на другую, несмотря на малое расстояние между ними. С учетом рф выражение для суммарного давления примет окончательный вид

Ослабление реактивной связи между голавками уменьшает реактивность собственного сопротивления и сопротивления излучения громкоговорителя, что приводит к повышению его отдачи по давлению и расширению частотного диапазона.

Формула изобретения

Низкочастотный громкоговоритель, со40 держащий две одинаковые головки прямого излучения, установленные симметрично на лицевой панели акустического ящика, входные клеммы, подключенные через фазосдвигающую цепь к одной из головок прямого излучения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых колебаний и повышения акустической отдачи, в него введена включенная между входными клеммами и другой головкой прямого излучения линия задержки, выполненная с постоянным временем задержки и линейной зависимостью фазы сигнала от частоты, а фазосдвигающая цепь выполнена с постоянным и не зависимым от частоты углом сдвига фаз на 90, 1720172 ре "

Составитель И.Попова

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор Н.Шитев

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 778 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5