Акустическая система
Изобретение относится к области звуковоспроизводящей техники, а именно к акустическим системам, и может быть использовано для усиления и высококачественного воспроизведения звука как в киноконцертных залах, на стадионах, дискотеках, так и в жилых помещениях. Техническим результатом изобретения является создание акустической системы, воспроизводящей звук высокого качества и равномерно охватывающей всю ширину диапазона частот, воспроизводимого используемой в ней динамической головкой, при сравнительно простой и недорогой конструкции, легко вписывающейся в интерьер и жилого помещения, и нежилого, например концертного зала, зала дискотек. Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении акустическая система снабжена предрупорной камерой, предрупорная камера жестко соединена со входом рупора, а динамическая головка размещена в предрупорной камере, рупор выполнен, по меньшей мере, из двух секций, выходной конец первой секции размещен внутри второй секции, вторая секция выполнена в виде перевернутого стакана, а торец выходного конца первой секции установлен с зазором к внутреннему дну второй секции, причем динамическая головка установлена в предрупорной камере диффузором наружу, а акустический канал рупора выполнен, по меньшей мере, по экспоненциальному закону в виде ровной и гладкой поверхности. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области звуковоспроизводящей техники, а именно к акустическим системам, и может быть использовано для усиления и высококачественного воспроизведения звука как в киноконцертных залах, на стадионах, дискотеках, так и в жилых помещениях.
Известен рупор по патенту США №4171734, кл. G10K 11/00, 1979 г., форма которого выполнена по экспоненте, а динамическая головка установлена на входе рупора диффузором вовнутрь.
Данное техническое решение используют в основном как громкоговоритель, который не требует четкой настройки звука, и его нельзя использовать в качестве акустической системы для качественного воспроизведения звука.
Известна акустическая рупорная трансформируемая система по свидетельству на полезную модель Российской Федерации №27730, кл. G10K 11/22, 2003 г., принятый заявителем за прототип. Она содержит набор из основных трубчатых элементов с основаниями меньшей и большей площади, соединенных таким образом, что основание большей площади предыдущего элемента соединено крепежными элементами с основанием меньшей площади последующего элемента с образованием расширяющегося по направлению звуковой волны рупора; набор основных трубчатых элементов представляет собой сборно-разборную конструкцию рупора, в котором общая ось основных трубчатых элементов имеет вид спирали, при этом упомянутые элементы выполнены с возможностью образования пакета при хранении и/или транспортировке с размещением упомянутых элементов друг в друге по мере убывания площади их оснований.
Сборно-разборная конструкция рупора не способствует качественному звучанию передаваемого звука, искажает его, а выполнение трубчатого элемента с поперечным сечением в форме прямоугольника и квадрата только усиливает этот недостаток.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание акустической системы, воспроизводящей звук высокого качества и равномерно охватывающей всю ширину диапазона частот, воспроизводимого используемой в ней динамической головкой, при сравнительно простой и недорогой конструкции, легко вписывающейся в интерьер и жилого помещения, и нежилого, например концертного зала, зала дискотек.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении акустическая система снабжена предрупорной камерой, предрупорная камера жестко соединена со входом рупора, а динамическая головка размещена в предрупорной камере, рупор выполнен, по меньшей мере, из двух секций, выходной конец первой секции размещен внутри второй секции, вторая секция выполнена в виде перевернутого стакана, а торец выходного конца первой секции установлен с зазором к внутреннему дну второй секции, причем динамическая головка установлена в предрупорной камере диффузором наружу, а акустический канал рупора выполнен, по меньшей мере, по экспоненциальному закону в виде ровной и гладкой поверхности.
Кроме того, выходной конец первой секции размещен внутри второй секции симметрично относительно вертикальной оси.
Кроме того, предрупорная камера выполнена, по крайней мере, в виде тела вращения.
Кроме того, в предрупорной камере размещена, по меньшей мере, одна динамическая головка.
Кроме того, динамическая головка установлена в предрупорной камере или в горизонтальной плоскости, или в вертикальной плоскости оси симметрии.
Кроме того, внутреннее дно второй секции выполнено с направляющим отражателем звука.
Кроме того, направляющий отражатель звука выполнен в виде конуса, который образован посредством вращения дуги вокруг вертикальной оси симметрии второй секции рупора.
Кроме того, размещенные в предрупорной камере, по меньшей мере, две динамические головки установлены под углом друг к другу.
На фиг.1 изображена акустическая система в сборе, общий вид сбоку в разрезе;
на фиг.2 - акустическая система в сборе, вид спереди;
на фиг.3 - акустическая система в сборе, вид сзади;
на фиг.4 - акустическая система в сборе, вид сверху.
Акустическая система содержит рупор 1, предрупорную камеру 2 и, по меньшей мере, одну динамическую головку 3 с диффузором 4. Акустическая система выполнена в виде конусообразной колонны, верхом которой является предрупорная камера 2, а основанием является выходной торец 5 рупора 1.
Рупор 1 выполнен, по меньшей мере, из двух секций 6 и 7. Первая секция 6 выполнена изогнутой с плавно скругленным коленом 8. Выходной конец 9 первой секции 6 размещен внутри второй секции 7 симметрично относительно вертикальной оси. Вторая секция 7 выполнена в виде перевернутого стакана. Торец 10 выходного конца 9 первой секции 6 установлен с зазором к внутреннему дну 11 второй секции 7. Внутреннее дно 11 второй секции 7 выполнено с направляющим отражателем звука 12. Направляющий отражатель звука 12 выполнен в виде конуса, который образован посредством вращения дуги вокруг вертикальной оси симметрии второй секции 7 рупора 1. Внутренний канал рупора 1 - акустический канал 13 выполнен или по экспоненциальному, или иному закону, а его поверхность выполнена ровной и гладкой, без шероховатостей для обеспечения беспрепятственного прохождения звука и высокого качества звучания. При этом наружная поверхность рупора 1 может иметь любую иную форму, достаточно обеспечивающую соответствующий внешний вид, технологичность в изготовлении, компактность, габаритные размеры применительно к условиям эксплуатации и конструктивную простоту. Благодаря выполнению рупора 1 разорванным, в виде двух секций, значительно сокращены его габариты при сохранении необходимой минимальной длины акустического канала 13, не ухудшая при этом высокого качества звучания.
Предрупорная камера 2 жестко соединена со входом 14 рупора 1 и выполнена, по крайней мере, в виде тела вращения, но может иметь и другую форму объемного тела. Предрупорная камера 2 сопряжена со входом 14 рупора 1 плавным переходом, обеспечивающим плавное вхождение звука в рупор 1, не искажая тем самым звучание.
Динамическая головка 3 с диффузором 4 размещена в предрупорной камере 2. Причем динамическую головку 3 используют, например, широкополосную и размещают в предрупорной камере 2 диффузором 4 наружу или в горизонтальной плоскости, или в вертикальной плоскости оси симметрии. Кроме того, в зависимости от необходимости использования в акустической системе несколько динамических головок 3 для более сильного звучания, например, в случае наличия динамических головок только малого диаметра, в предрупорной камера 2 могут быть размещены, по меньшей мере, например, две динамические головки 3, которые при этом могут быть установлены под углом друг к другу, располагаясь, например, одна по оси симметрии на переднем торце предрупорной камеры 2, а другая - по вертикальной оси симметрии. Но динамические головки 3 могут быть размещены и со смещением от этих осей как вправо или влево в горизонтальной плоскости, так и вправо или влево в вертикальной плоскости. В этом случае динамических головок 3 в предрупорной камере 2 может быть установлено и более, чем две.
На открытом торце перевернутого стакана второй секции 7, который одновременно является и выходным торцом 5 рупора 1, и основанием акустической системы, закреплены опорные ножки 15 для установки акустической системы на опорной поверхности: на полу, или подиуме, или помосте и тому подобном. Ножки 15 обеспечивают не только устойчивость установки акустической системы на полу, но и устанавливают необходимый зазор между открытым торцом перевернутого стакана и полом, рассчитанным для качественного звучания, особенно низких частот.
Акустическая система работает следующим образом.
Для включения акустической системы на динамическую головку 3, одну или несколько, установленных в предрупорной камере в зависимости от назначения акустической системы, подают сигнал. Поданный сигнал преобразуется динамической головкой 3 в звуковой сигнал и направляется диффузором 4 и наружу, и вовнутрь акустического канала 13 через предрупорную камеру 2. Часть подаваемого сигнала, а именно часть средне- и высокочастотного диапазона, а также низкие частоты воспроизводятся непосредственно диффузором 4, выходя в пространство. А другая часть средне- и высокочастотного диапазона и особенно низкочастотный диапазон усиливаются рупором, но предварительно они проходят в предрупорную камеру 2, из которой устремляются ко входу 14 рупора 1. Войдя в него, по акустическому каналу 13 звук сначала проходит первую секцию 6, плавно поворачивая свое направление по скругленному колену 8, и по выходному концу 9 выходит во вторую секцию 7. Здесь, попавшие в рупор 1 средне- и высокочастотные волны диапазона постепенно затухают, так как имеют малую длину волны, а остаются и проходят дальше волны низкочастотного диапазона, которые и усиливаются рупором 1. Далее звуковой поток попадает на внутреннее дно 11 второй секции 7, а именно на направляющий отражатель звука 12, от которого он отражается и направляется дальше также по акустическому каналу 13 внутреннего объема второй секции 7 вниз на выход из рупора 1, благодаря чему получают усиленное звучание. Для чего и используют в акустической системе рупор 1 - для усиления низких частот. Выполнение рупора 1 разорванным, то есть состоящим из двух секций, размещенных одна в другой, и выполнение его акустического канала 13 в виде ровной и гладкой поверхности, без шероховатостей, обеспечивает акустической системе не только компактность и простоту, но и высокое качество звучания низких частот.
Использование предлагаемого технического решения позволило создать акустическую систему, простую и недорогую по конструкции, но позволяющую воспроизводить звук высокого качества и использовать ее как в домашних условиях, так и в концертных залах.
1. Акустическая система, содержащая динамическую головку с диффузором, соединенную с рупором, имеющим акустический канал для передачи звуковых сигналов, отличающаяся тем, что она снабжена предрупорной камерой, предрупорная камера жестко соединена со входом рупора, а динамическая головка размещена в предрупорной камере, рупор выполнен, по меньшей мере, из двух секций, выходной конец первой секции размещен внутри второй секции, вторая секция выполнена в виде перевернутого стакана, а торец выходного конца первой секции установлен с зазором к внутреннему дну второй секции, причем динамическая головка установлена в предрупорной камере диффузором наружу, а акустический канал рупора выполнен, по меньшей мере, по экспоненциальному закону в виде ровной и гладкой поверхности.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что выходной конец первой секции размещен внутри второй секции симметрично относительно вертикальной оси.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что предрупорная камера выполнена, по крайней мере, в виде тела вращения.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что в предрупорной камере размещена, по меньшей мере, одна динамическая головка.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что динамическая головка установлена в предрупорной камере, или в горизонтальной плоскости, или в вертикальной плоскости оси симметрии.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что внутреннее дно второй секции выполнено с направляющим отражателем звука.
7. Система по п.6, отличающаяся тем, что направляющий отражатель звука выполнен в виде конуса, который образован посредством вращения дуги вокруг вертикальной оси симметрии второй секции рупора.
