АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к электроакустике и может быть использована для озвучивания помещений, открытых площадок и в бытовой электроакустической аппаратуре.
Известны акустические системы, которые содержит соосно и оппозитно установленные низкочастотный и среднечастотный громкоговорители, каждый из которых помещен в собственный корпус, над среднечастотным громкоговорителем на его корпусе установлен высокочастотный громкоговоритель, или низкочастотный и коаксиальный громкоговорители, каждый из которых помещен в собственный корпус, причем коаксиальный громкоговоритель представляет из себя высокочастотный громкоговоритель, установленный на среднечастотном громкоговорителе и работающий через него, а между двумя корпусами установлены рассеивающие конусы, основания которых совмещены (RU 89917 U1, H04R 5/02, 2009).
Недостатком известных систем использующих корпуса для акустического оформления громкоговорителей является то, что акустические свойства этих корпусов приводят к окраске излучаемого звука (стоячие волны, настройки фазоинвертора, резонансы и колебания элементов конструкции и т.д.).
Задачей полезной модели является создание акустической системы, лишенной указанных недостатков.
Технический результат - исключение окраски звука, вызванной свойствами корпуса, выравнивание частотных характеристик громкоговорителя. Также обеспечивается уменьшение требований к прочности корпуса, т.к. последний фактически открыт с двух сторон.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в акустической системе, содержащей корпус, в котором закреплены, по меньшей мере, один низкочастотный громкоговоритель, установленный над ним, по меньшей мере, один высокочастотный громкоговоритель, или коаксиальный громкоговоритель, причем коаксиальный громкоговоритель представляет собой высокочастотный громкоговоритель, установленный на низкочастотном громкоговорителе и работающий через него, диффузоры громкоговорителей направлены в сторону установленного на верхнем торце корпуса тела, предназначенного для взаимодействия с потоком звуковой энергии, каждое последующее поперечное сечение упомянутого тела в направлении от каждого громкоговорителя больше, чем предыдущее поперечное сечение тела, корпус выполнен открытым со стороны нижнего торца и предназначен для установки на расстоянии от горизонтальной поверхности, между нижним торцом корпуса и обратной стороной диффузора нижнего громкоговорителя установлен блок акустического демпфирования
Во втором варианте полезной модели акустическая система содержит соосно и оппозитно установленные низкочастотный и среднечастотный громкоговорители, каждый из которых помещен в собственный корпус, над среднечастотным громкоговорителем на его корпусе установлен высокочастотный громкоговоритель, а между двумя корпусами установлены рассеивающие звук конусообразные тела, основания которых совмещены, корпус низкочастотного громкоговорителя выполнен открытым со стороны нижнего торца и предназначен для установки на расстоянии от горизонтальной поверхности, между нижним торцом корпуса и низкочастотным громкоговорителем с обратной стороны его диффузора установлен блок акустического демпфирования, оба корпуса и рассеивающие конуса соединены между собой несущими элементами.
В третьем варианте полезной модели акустическая система содержит соосно и оппозитно установленные низкочастотный и коаксиальный громкоговорители, каждый из которых помещен в собственный корпус, причем коаксиальный громкоговоритель представляет собой высокочастотный громкоговоритель, установленный на среднечастотном громкоговорителе и работающий через него, а между двумя корпусами установлены рассеивающие звук конусообразные тела, основания которых совмещены, корпус низкочастотного громкоговорителя выполнен открытым со стороны нижнего торца и предназначен для установки на расстоянии от горизонтальной поверхности, в корпусе низкочастотного громкоговорителя между его нижним торцом и диффузором низкочастотного громкоговорителя установлен блок акустического демпфирования.
Частными существенными признаками первого варианта являются:
- поверхность тела имеет конусообразную форму (например, коническую форму, т.е. форму правильного конуса).
- диффузоры каждого высокочастотного громкоговорителя и каждого низкочастотного громкоговорителя установлены коаксиально (оппозитно) оси конуса тела, также как и коаксиального.
- тем, что упомянутое тело изготовлено из твердого материала, выбранного из группы: металл, камень, пластик, стекло или любых других хорошо отражающих звуковую энергию без поглощения.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 представлен первый вариант с низкочастотным и высокочастотными громкоговорителями,
на фиг. 2 - первый вариант с коаксиальным громкоговорителем,
на фиг. 3 - второй вариант полезной модели,
на фиг. 4 - третий вариант полезной модели.
Акустическая система (АС), выполненная согласно первому варианту полезной модели, содержит корпус 1, в частности, один высокочастотный громкоговоритель 2, один низкочастотный громкоговоритель 3 и рассеивающее звук тело 4, предназначенное для взаимодействия с потоком звуковой энергии от громкоговорителей 2, 3. Диффузоры громкоговорителей 2 и 3 установлены с возможностью излучения звуковой энергии в направлении конусообразное рассеивающее звук тела 1, имеющего форму конуса.
Громкоговорители закреплены в корпусе 1. Расстояние между телом 4 и громкоговорителями 2, 3 выбирается с возможностью получения линейной АЧХ и не может быть сделано достаточно большим. Корпус 1 выполнен открытым со стороны нижнего торца и предназначен для установки на расстоянии от горизонтальной поверхности на несущем элементе 6, между нижним торцом корпуса 1 и обратной стороной диффузора нижнчастотного громкоговорителя 3 установлен блок акустического демпфирования 5 (БАД), который представляет собой конструкцию, наполненную материалом, создающим сопротивление прохождению воздуха, при этом часть энергии будет тратиться на трение и переотражение звуковых волн - это приведет к акустическому демпфированию резонанса (добротности) и неравномерности амплитудно-частотной характеристики громкоговорителя. В качестве материалов используются различные волокнистые материалы, ткань и т.д. Если мы возьмем низкочастотный громкоговоритель SAES 1209 установим его в пустой корпус то получим следующие параметры: Fs - 22 Гц.; Qms - 4,7; Qts - 0,82. Субъективно качество звучания плохое, это определяется неравномерностью частотной характеристики в области резонанса громкоговорителя. БАД позволяет радикально снизить добротность и, как следствие, выровнять частотную характеристику. Параметры после установки БАД: Fs - 24 Гц.; Qms - 0,94; Qts - 0,45. Применение БАД позволяет не только понизить добротность, но ввести задержку в прохождение звука (за счет удлинения пути при переотражении от волоки демпфирующего материала порядка 1 мСек на 1 м. длины корпуса, что понижает границу воспроизводимых частот. При оптимальном демпфировании нет увеличения резонансной частоты громкоговорителя. Сравнение данной конструкции с фазоинвертором при прочих равных условиях (габариты, фильтры, комплектация) показало преимущество данного решения. Расстояние от нижнего торца корпуса 1 до горизонтальной поверхности пола и место расположения БАД подбирается экспериментально по качеству воспроизведения низких частот. Стойки 6 задают расстояние до пола.
На фиг. 2 представлена АС, выполненная согласно первому варианту полезной модели, в которой установлен коаксиальный громкоговоритель 7.
На фиг. 3 представлен второй вариант АС, который характеризуется использованием трех независимых громкоговорителей. Низкочастотная часть воспроизводимого частотного диапазона воспроизводится низкочастотным громкоговорителем 3, помещенным в собственный корпус 1. Среднечастотная часть воспроизводимого частотного диапазона воспроизводится среднечастотным громкоговорителем 9, помещенным в собственный корпус 8. Высокочастотный громкоговоритель 2 установлен на корпусе 8 над среднечастотным громкоговорителем 9. В результате образована трехполосная АС, состоящая из двух корпусов, низкочастотного 1 и средне-высокочастотного 8, которые работают каждый на свое конусообразное рассеивающее звук тело, на свой рассеивающий конус 10, 4. Корпус низкочастотного громкоговорителя 1 выполнен открытым со стороны нижнего торца и предназначен для установки на расстоянии от горизонтальной поверхности пола на стойках 6. Между нижним торцом корпуса 1 и низкочастотным громкоговорителем 3 с обратной стороны его диффузора установлен БАД 5. Оба корпуса 1 и 8 и рассеивающие конуса соединены между собой несущими элементами.
На фиг. 4 представлен вариант трехполосной АС с использованием низкочастотного громкоговорителя 3 и коаксиального средне-высокочастотного громкоговорителя 7, который представляет из себя два громкоговорителя: среднечастотный громкоговоритель и установленный на нем высокочастотный громкоговоритель, который работает через среднечастотный громкоговоритель. Это позволяет значительно упростить конструкцию АС. Сигналы на все три громкоговорителя подаются через фильтр (не показан), который разделяет приходящий от усилителя сигнал на три сигнала в разных частотных диапазонах. Коаксиальный средне-высокочастотного громкоговоритель 7 установлен в корпусе 8.