Однорупорный громкоговоритель

 

Olll4CAHl4E ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана rou СИК СССР

Главное Управление Электрослаботочной промышлен ст<," ,- - -;," . 1

Действительный изобретатель ин-ц Г. Ф. Олсо

Однорупорный громкоговоритель

Заявлено 27 марта 1938 r. в Наркомэлектропром за A 44861 (308983) Опубликовано 30 июня 1944 гола

Действие патента распространяется на 15 лет от 27 марта 1938 года

Известно, что рупорные громкоiоворители имеют некоторые преимущества перед диффузорными и поэтому часто применя1стся в театрах и в других общественных местах; кривизна рупора обычно соответствует экспоненте. У обычного экспоненциального рупора и;юшадь поперечного сечения определяется формулой:

А =Ао е"" где Ав — площадь «горла» рупора.

m — постоянная величина, х — расстояние по оси. Предельная частота такого рупора определяется постоянной гп.

Если при высоких частотах нужно большое акустическое сопротивление рупора в соответствии со значительным акустическим сопротивлением мембраны, питающей рупор, то для получения высокой эффективности применяется рупор с небольшим «горлом». С другой стороны, если нужна эффективность при низких частотах звукового диапазона, то применяют рупор с относительно широким горлом, так как акустическое сопротивление вибрирующей системы при низких час отах не имеет значения. Отсюда следует, что, если один обычный рупор должен перекрывать весь звуковой диапазон, то будет страдать передача либо высоких, либо низких частот. Для уничтожения этого дефекта предлагалось приленять два различных рупора с одной общей или двумя отдельными мембранами; один из этих рупоров рассчитан на высокие частоть1, а другой — на низкие. Однако, примекение двух рупоров иногда нежелательно.

Предметом настоящего изобретения является усовершенствованный однорупорныи громкоговоритель, перекрывающий весь диапазон звуковых частот без искажений верхнего или нижнего пределов диапазона и обеспечивающий повышенную (по сравнению с известными громкоговорителями аналогичного типа) эффективность звучания.

Кроме того настоящее изобретение дает средство для превращения обычных однорупорных систем в системы. имеющие характеристику многорупорных.

Согласно настоящему изобретеншо, рупор громкоговорителя выполiÿåòñÿ с различными степенями расширения по длине, так что акустиМ 63911 ческий импеданс у горла возрастает с частотой. Рупор может состоять или из нескольких секций с различными степенями расширения, или же может быть выполнен, как целый рупор с одной степенью расширения, но с внутренними деталями, делящими его на несколько секций с различными расширениями.

С щность изобретения поясняется прилагаемым чертежом, на ф у1 фиг. 1 которого показан в разрезе рупор, выполненный согласно изобретению, на фиг. 2 — разрез видоизмененного по а, на фиг. 3 — вид с конца приспособления для изменения ия степени расширения, применяемого в рупорах по фиг. 2, на фиг. 4 — такое же приспособление измененной формы, на фиг. 5 — вид сбоку приспособления по фиг. 3, на фиг. б— схе матический вид еще одной мо, ификации рупора, выполнен ного дифи на фиг. 7— согласно изобретению, на ф характеристики сопротивления рупоров по фиг. 1 и 2, сравненные с характеристиками двух рупоров обычной системы, и на ф фиг. 8— характе и теристика сопротивпения рупора по фиг. б.

На фиг. 1 изображен сравнительно длинный рупор, питаемый подходящей системой, например, электродинамическим громкоговорите.пем (показан только конус или мембрана 3 . Рупор l состоит из двух секций la и lb, соединенных в общее целое; секция lа сравнительно коротка и имеет небольшое гортак чтобы акустическое сопроло, т хо ошо тивление было велико и хор воспроизводились высокие частоты; секция 1Ь значительно длиннее и имеет широкое горло, так что акустическое сопротивление неве. велико и хорошо воспроизводятся низкие частоты. Для надлежащей передачи высоких и низких частот короткая секция la сделана с большим pac1b с ширением, а длинная секция малым. Таким образом, если секции la u 1Ь обе расширяются по экспоненте, то показатель в приведенном ранее уравнении будет велик для секции la и мал для секции lb.

На фиг. 7 дана характеристик: усовершенствованного рупора сргз нительно с характеристиками дву: простых рупоров. Акустическое сопротивление коротко о рупора с небольшим горлом и быстро расширяющимся раструбом (секция 1а) довольно велико; оно изображено пунктирной линией а. Сопротивление рупора с большим горлом и небольшим расширением по типу секции Ib значительно ниже, что видно по линии

b. Как сказано выше, это нужно для надлежащей передачи высокой и низкой частот и это же условие нужно соблюсти и в случае применения одного рупора. У рупора с двумя степенями расширения акустическое сопротивление при низких частотах равно сопротивлению рупора с широким горлом и малым расширением, а при высоких частотах — сопротивлению рупора с небольшим горлом и большим расширением; характеристика такого рупора, показанного на фиг.

1, изображается на фиг. 7 сплошной линией с. Соединение воедино секций la и 1Ь не меняет характеристики последней при низких частотах, но секцию la не следует делать слишком длинной, так как от этого черезчур повысилось бы сопротивление у верхней гранины области низких частот.

На практике выяснилось, что прполной длине рупора в 90 дюймов отличные результаты получаются, если секция la имеет в длину примерно 7 дюймов и площадь горла около 3 кв. дюймов, а секция 1Ь-— длину примерно 83 дюйма и площадь горла примерно 12 кв. дюймов. У такого рупора нижняя пограничная частота секции lb равна примерно 45 герцам и степень расширения секции la примерно в пять раз больше, чем у секции 1Ь.

Модификации изобретения, показанные на фиг. 2 — 5, особенно пригодны для переделки обычных однорупорных систем с целью придания им свойств многорупорных систем. В модификации по фиг. 2 в обычный, сравнительно длинный рупор 5 вставляется приспособление 7, которое меняет эффективную сте№ б3911 лень расин:рения рупора 5 в пространстве, занятом приспособлением 7. Приспособление 7 состоит из трубчатой наружной части 9 квадратного (фиг. 3) или цилиндрического (фиг. 4) сечения и детали 13.

Трубчатая часть 9 у основания 9а толще, чем у конца 9b. и ее стенка или стенки постепенно утончаются, как показано на фиг. 5, и к концу

9Ь сходят на острую грань. В трубу 9 концентрически вставлена деталь 13, пирамидальная (фиг..3) или коническая (фиг. 4); она крепится распорками 11; основание этой детали устанавливается там, где находится основание 9а, а конец (острие) там, где находится конец

9b трубы 9. Таким образом сечение пространства 15 между деталями 9 и 13 постепенно возрастает, начиная от основания 9а к концу 9Ь.

Выбирая надлежащим образом размеры и форму деталей 9 и 13 и вставляя приспособление 7 в рупор

5 у горла его, а также располагая приспособление 7 коаксиально тонким концом 9b по направлению к раструбу, мы значительно увеличиваем степень расширения рупора 5. В результате получается рупор с двумя секциями, соответствующими секциям 1а и 1b на фиг. 1. Для рупора длиною 90 дюймов с горлом площадью в 3 кв. дюйма приспособление 7 можно взять длиною 7 дюймов; внутренний размер детали

9 равен примерно 1 / дюйма, внешний — 2 i дюйма у основания: у своего основания центральная часть

13 может иметь размер в 1 кв. дюйм. При таких размерах рупор 5 будет действовать при низких частотах, как если бы площадь горла его равнялась, примерно, 12 кв. дюймам, а при высоких частотах площадь горла, обращенная к диффузору 3, равнялась примерно 3 кв. дюймам.

Очевидно, что рупор, согласно изобретению, может состоять не тоько из двух. но и из многих секций. На фиг. б схематически изображен рупор с четырьмя секциями 1лл, 1х, 1у и Iz; степень р"",ñøèрения каждой секции меньше стспени расширения предыдущей секции. Применяя такой рупор. можно получить систему, хорошо действующую в пределах всего звукового диапазона. Например. у изображенного четырехсекционного рупора низший предел секции 1лл: может оыть равен 500 герцам; секции 1х-250 герцам, секции 1у — 125 I ерцам и секции 1z — 50 герцам. Характеристика рупора по фиг. б изображена на фиг. 8; кривые лл, х,у,; соответствуют секциям рупора 1лл, 1х: 1у

Возможны другие различные модификации изобретения. Например. в обычный рупор можно вставить пе одно, а несколько приспособлений ? соответственной формы и размера.

Предмет изобретения

1. Однорупорный громкоговоритель, отличающийся тем, что. с целью перекрывания всего диапазона звуковых частот без искажения верхнего и нижнего пределов диапазона, рупор составлен из нескольких секций, имеющих различные степени расширения.

2. Видоизменение громкоговорителя по п. 1, отличающееся тем, что в случае выполнения рупора целым с единой степенью расширения, он снабжен расположенными внутри полыми трубчатыми или призматическими деталями, придающими соответственной части рупора степень расширения, отличную от таковой другой части рупора.

Фиг. 1.

Фиг. 2.

5 фиГ 5

7 ЯИГ

И) !

Ф Г

Техн. редактор М. В. Смо::ы:нова.

Л131598. Подписано к печати 26/X 1945 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 162

Типография Госпданиздата, им. Воровского. Еалч а