Устройство для воспроизведения акустических сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к лвтоРСкОмм свидетильСтвЮ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и 782180 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.01.79 (21) 2708453/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.э

Н 04 К 5/02

Государственный комитет

СССР (53) УДК 681.84 (088.8) Опубликовано 23.11.80. Бюллетень №43

Дата опубликования описания 28.11.80 по делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения

А. П. Караченцев

Ленинградский электротехнический институт связи им. профессора М. А. Бонч-Бруевича (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к приборостроению, а именно, к звуковому вещанию и может использоваться при озвучивании как помещений, так и открытых пространств.

В известных громкоговорителях направленного излучения звука используются устройства для концентрации звуковой энергии, выполненные, по принципу групповых излучателей или рупоров 11).

Недостатком таких устройств является то, что для получения эффекта направленного действия на достаточно низких частотах необходимы значительные линейные размеры концентрирующего устройства, соизмеримые с длиной излучаемой волны. Так, для частот ниже 300 Гц требуются линейные размеры апертуры более одного метра, что в ряде случаев вызывает сложности конструктивного выполнения таких концентрирующих устройств и затрудняет их эксплуатацию.

Известно также устройство для воспроизведения акустических сигналов, содержащее направленный звукоизлучатель и отражающую поверхность. В качестве концентрирующего .устройства используется акустическая линза, которая размещается перед излучателем и трансформирует его линейные размеры, увеличивая эффективную апертуру за счет удлинения концентрирующего устройства в направлении максимума излучаемой энергии (2).

Недостатком этого устройства является то, что существенного уменьшения габаритов громкоговорителя при этом не достигается, так как для обеспечения направленного действия при заданной ширине необходимо увелиЧивать глубину громкоговорителя.

Цель изобретения — снижение габаритов, веса, стоимости устройства и стабилизация формы диаграммы направленности в выбранном диапазоне частот.

Цель достигается тем, что звукоизлучатель выполнен в виде группы расположенных в одну линию перпендикулярно отражаюдП щей поверхности акустических головок, при этом диффузодержатель одной из крайних, головок установлен по отношению к отражающей поверхности без зазора, а геометрическая ось симметрии каждой головки па782180 раллельна этой поверхности, а также тем, что звукоизлучатель выполняется в виде «полурупора», состоящего из одной акустической головки, диффузодержатель которой установлен по отношению к отражающей поверхности без зазора, а геометрическая ось симметрии головки параллельна этой поверхности.

При этом акустические головки располагаются по дуге окружности с центром, лежащим на отражающей поверхности, а диффузодержатель крайней головки установлен к отражающей поверхности без зазора, геометрическая же ось симметрии каждой

10 головки параллельна этой поверхности.

На фиг. 1 изображено устройство, звукоизлучатель которого выполнен в виде линейного группового излучателя; на фиг. 2 то же, звукоизлучатель которого выполнен в виде «полурупора», на, фиг. 3 — устройство с акустическими головками, расположенными по дуге окружности.

На фиг. 1 пояснен принцип действия устройства при использовании в качестве направленного звукоизлучателя линейного группового излучателя.

На фиг. 3 изображено устройство, в котором к источнику сигнала 1 подключены акустические головки 2, расположенные по дуге 3 окружности, причем диффузодержатель крайней головки установлен по отношению к отражающей поверхности 4 без зазора.

Устроиство содержит источник 1 сигнала, 25 подключенный к головкам 2, составляющим линейный групповой излучатель 3. Последний расположен в непосредственной близости от отражающей поверхности 4, причем его апертура длиной В перпендикулярна указанной плоскости. На микрофон 5 воздействуют как прямые 6 так и отраженные 7 звуковые лучи. Влияние отражений отображается по методу зеркального изображения линейного группового излучателя 8 с головками 9. Расположение последних зеркально-симметрично относительно поверхности 4 положению головок 2 в излучателе 3.

На фиг. 2 изображено устройство, в котором звукоизлучатель выполнен в виде «полурупора» 1, состоящего из одной акусти- 4 ческой головки 2, диффузодержатель которой установлен по отношению к отражающей поверхности 3 без зазора. Головка подключена к источнику 4 сигнала. Каждая из точек криволинейной образующей рупора представлена как источник вторичных зву- 4s ковых волн, причем на микрофон 5 воздействуют как прямые 6, так и отраженные 7 от плоскости лучи. Влияние отражений учитывается построением полурупора 8 и головки 9, зеркально симметричных относительно плоскости 3 реальным полурупору 1 и головке 4.

Влияние отражений заменено продолжением дуги окружности за отражающую поверхность и изображением головок 5, зеркально симметричных положению реальных головок 2. Центр дуги 3 окружности радиуса R находится на плоскости 4.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Поскольку направленный звукоизлучатель установлен в непосредственной близости от отражающей поверхности, в микрофон, расположенный на некотором расстоянии от излучателя, попадают не только прямые звуковые волны, но и отраженные. При этом увеличивается уровень звука в направлениях, близких к плоскости отражающей поверхности, в направлениях, близких к нормали поверхности, уровень звука уменьшается (по сравнению со случаем работы излучателя в свободном поле). Указанный эффект проявляется в сужении диаграммы направленности устройства (без увеличения апертуры излучателя) и может найти прак„тическое применение в случаях, когда требуется направленное звукоизлучение в направлениях, близких к плоскости поверхности (ними могут быть стены, пол и потолок озвучиваемого помещения, стены зданий и т.д.) .

Применение предлагаемого изобретения позволяет снизить габариты, вес и стоимость устройства для воспроизведения акустических сигналов, а также достигнуть стабильной формы диаграммы направленности в выбранном диапазоне частот.

Формула изобретения ! .Устройство для воспроизведения акусти ческих сигналов, содержащее направленный звукоизлучатель и плоскую отражающую поверхность, отличающееся тем, что, с целью снижения габаритов, веса, стоимости устройства и стабилизации формы диаграммы направленности в диапазоне выбранных частот, звукоизлучатель выполнен в виде группы расположенных в одну линию перпендикулярно отражающей поверхности акустических головок, при этом диффузодержатель одной из крайних головок установлен по отношению к отражающей поверхности без зазора, а геометрическая ось симметрии каждой головки параллельна этой поверхности.

2. Устройство по и. 1,отличающееся тем, что звукоизлучатель выполнен в виде «полурупора», состоящего из одной акустической головки, диффузодержатель которой установлен по отношению к отражающей поверхности без зазора, а геометрическая ось симметрии головки параллельна этой плоскости.

782180

Фиг.2

3 Устройство по п. 1, отличающееся тем, что акустические головки расположены по дуге окружности с центром лежащим на отражающей поверхности, а диффузодержатель крайней головки установлен по отношению к отражающей поверхности без зазора, геометрическая же ось симметрии каждой головки параллельна этой поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дрейзен И. Г. Электроакустика и звуковещание М., Госиздат, 1961, с. 103 — 115.

2. Авторское свидетельство СССР № 389734, кл. Н 04 R 5/00, 28.02.69 (прототип) .

78218Q

Составитель И. Куликова

Редактор Н. Рогулич Техред А. Бойкас Корректор М. Пожо

Заказ 8169/74 Тираж 729 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4