АКУСТИЧЕСКАЯ КОЛОНКА

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к акустическим колонкам, включающим корпус с замкнутым объёмом, в котором расположена по меньшей мере одна динамическая головка, имеющая магнитную составляющую.
Уровень техники.
Среди специалистов в области звукоусиления, известен тот факт, что лучшей, по своей импульсной характеристике, конструкцией корпуса акустической системы звукоусиления, является так называемый закрытый ящик. То есть корпус с замкнутым объёмом. Также известен факт того, что для лучшего охлаждения магнитной системы динамического излучателя звуковых частот, динамик устанавливается магнитной системой наружу, относительно внутреннего объёма корпуса. Однако этот способ установки динамического громкоговорителя используется только в акустических системах низкочастотного спектра. Так называемых, сабвуферах, играющих в диапазоне звуковых частот не выше 200 Герц.
Акустические колонки с раздельными динамическими головками все устроены так, что динамические головки установлены магнитной составляющей внутрь.
Так, например, из уровня техники известен патент на изобретение № 2136121, опубл. 27.08.1999, в котором описана акустическая колонка, которая включает корпус с замкнутым объёмом, в котором расположена по меньшей мере одна динамическая головка, имеющая магнитную составляющую.
Данный уровень техники является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взят за прототип к предлагаемой полезной модели.
Основные недостатки данного устройства:
нагревание магнитной системы динамической головки;
недостаточно широкая диаграмма направленности излучения,
искажения в области полосы средних частот, слышные уху.
По поводу последнего недостатка, действительно воспроизведение среднечастотной части спектра является самой сложной задачей, потому что, во-первых, человек лучше всего слышит именно средние частоты. Именно в этой области ухо наиболее чувствительно к временным искажениям (резонансам, послезвучанию), которые не поддаются "лечению" и ощущаются как гнусавость, носовой (французский) звук. Регуляторы тембра не помогут. Если убавить средние частоты, получим мало гнусавой середины, прибавить - много гнусавой середины. Но середина останется гнусавой. Во-вторых, на средние частоты приходится область частоты раздела. В этой области работают оба динамика акустической системы: как низкочастотный, так и высокочастотный. Это приводит к характерным искажениям характеристики направленности акустической системы.
Таким образом, поставленная задача состоит в том, чтобы создать акустическую колонку, позволяющую улучшить параметры звука за счет расширения диаграммы направленности излучения, устранения искажений в области полосы средних частот.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить акустическую колонку, включающую корпус с замкнутым объёмом, в котором расположена по меньшей мере одна динамическая головка, имеющая магнитную составляющую, позволяющий сгладить, по меньшей мере, один из указанных выше недостатков, а именно: возможность улучшения параметров звука в области полосы средних частот за счет расширения диаграммы направленности излучения, что и является поставленной технической задачей полезной модели.
Для достижения этой цели динамическая головка использована с рабочим диапазоном от 200 Гц до 5 кГц, которая установлена магнитной составляющей наружу относительно внутреннего объёма корпуса акустической колонки.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность обеспечить улучшение параметров звука в области полосы средних частот за счет расширения диаграммы направленности излучения, обусловленной уменьшением осевой направленности излучения динамической головки, так как магнитная система начинает работать как рассеиватель (акустическая линза) звука. Кроме того, достигается наилучшее охлаждение магнитной системы динамической головки, а также устранения искажений в области полосы средних частот.
Наиболее явно проявляется эффект при использовании более узкой полосы частот - динамическая головка преимущественно используется с рабочим диапазоном от 500 Гц до 3 кГц. Данные граничные значения выбраны из тех соображений, что:
менее 200 Гц - это область низких частот, не ставится задача там улучшать параметры;
более 5 кГц - область высоких частот, не ставится задача там улучшать параметры;
диапазоном от 500 Гц до 3 кГц - наиболее сложный для воспроизведения. Тут эффект выражается наиболее ярко.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
фиг. 1 изображает внешний вид акустической колонки со снятым кожухом, согласно полезной модели,
фиг. 2 изображает внешний вид акустической колонки, согласно полезной модели,
фиг. 3-6 изображают примеры замеров АЧХ и процентов гармоник, акустических систем ведущих мировых производителей в сравнении с предлагаемым устройством. (фиг. 3 - ARCS L-Acoustics, фиг. 4 - HiQ 12 L-Acoustics, фиг. 5  - Turbosound NUQ-15, фиг. 6  - JBL VRX),
фиг. 7 изображает примеры замеров АЧХ, согласно полезной модели.
Согласно фиг. 1 акустическая колонка включает корпус 1 с замкнутым объёмом, в котором расположена по меньшей мере одна динамическая головка 2, имеющая магнитную составляющую 3. Динамическая головка 2 использована с рабочим диапазоном от 200 Гц до 5 кГц, которая установлена магнитной составляющей 3 наружу относительно внутреннего объёма корпуса акустической колонки.
Осуществление полезной модели.
Акустическая колонка используется стандартным образом.
Промышленная применимость.
Акустическая колонка может быть осуществлена специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включённого в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели и критерию «полнота раскрытия» для полезной модели.
В соответствии с предложенной полезной моделью заявителем был изготовлен опытный образец акустической колонки.
Опытная эксплуатация предлагаемой акустической колонки показала, что предлагаемое решение обеспечивает:
1. возможность использования конструкции корпуса акустической колонки типа закрытый ящик, что повышает отдачу акустической колонки в излучаемом звуковом диапазоне и позволяет получить наиболее качественную импульсную характеристику;
2. минимизацию термокомпрессии в магнитной системе, за счёт наилучшего охлаждения магнитной системы динамической головки, так как магнитная система не находится в ограниченном пространстве корпуса;
3. каркас диффузородержателя вместе с магнитной системой выполняет функцию акустической линзы, которая повышает нагрузку на диффузор и, соответственно, повышает КПД динамической головки;
4. одновременно уменьшается осевая концентрация излучения, звуковая энергия направляется в стороны и тем самым происходит выравнивание звукового давления по ширине;
5. за счёт изоляции частот, излучаемых защитным колпачком, который защищает от пыли звуковую катушку, амплитудно-частотная характеристика динамической головкой на своей акустической оси становится, практически, такой же, как и под углом 45 градусов. Соответственно, повышается равномерность излучения звука;
6. при выборе динамических головок с определёнными параметрами, появляется возможность не использовать обрезные фильтры для ограничения верхней границы излучаемых частот, которые в свою очередь, тоже вносят фазовые искажения в излучаемый сигнал.
Всё указанное проверено на практике и подтверждено неоднократными прослушиваниями и измерениями с помощью программно-аппаратных средств.
Таким образом, за счет того, что динамическая головка использована с рабочим диапазоном от 200 Гц до 5 кГц, которая установлена магнитной составляющей наружу относительно внутреннего объёма корпуса акустической колонки и достигается технический результат, а именно: улучшение параметров звука за счет расширения диаграммы направленности излучения, обусловленной уменьшением осевой направленности излучения динамической головки, так как магнитная система начинает работать как рассеиватель (акустическая линза) звука. Кроме того, достигается наилучшее охлаждение магнитной системы динамической головки. И решается проблема искажений в области полосы средних частот, которые слышны уху.