МНОГОЗВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для формирования вторичного звукового поля радиотехнической системы звукопередачи.
Как правило, известные электроакустические преобразователи радиотехнических систем звукопередачи не могут обеспечить воспроизведение во вторичном звуковом поле объемных характеристик первичного звукового поля. Это приводит к искажениям тембральной окраски, уменьшению разборчивости и достоверности звуковой картины.
В многозвенном электроакустическом излучателе одноканальной системы звукопередачи Фиг.1, взятом за прототип заявляемого преобразователя, эти недостатки в значительной мере отсутствуют (а.с. №936462, бюллетень №22, 1982 г.). Это достигается тем, что в излучателе используются резонансные звенья, составленные из двух головок громкоговорителя, направленные излучающими поверхностями навстречу друг другу, включенные синфазно и установленные в горизонтальной плоскости.
Однако применение такого излучателя частично ограничено тем, что для наиболее эффективной работы его звенья должны устанавливаться именно в горизонтальной плоскости, в противном случае условия слухового восприятия объемной звуковой картины ухудшаются, т.к. наибольшая эффективность слухового восприятия обеспечивается только при условии обеспечивания параллельности оси, проходящей через ушные раковины человека, и осевых линий сдвоенных звеньев излучателя. Из сказанного можно сделать вывод, что использование излучателя по а.с. №936462, Фиг.1, имеет некоторое ограничение, в части его конструктивного недостатка, что не позволяет устанавливать данное устройство в вертикальном положении, например в виде люстр, или использовать излучатель, подвешивая его к потолку, причем не изменяя его акустических характеристик, т.е. обеспечивать возможность слухового восприятия человека максимально объемной звуковой картины в зависимости от взаиморасположения излучателя и слушателя.
Целью настоящего изобретения является разработка многозвенного электроакустического излучателя лишенного недостатков прототипа и обеспечивающего независимость слухового восприятия человека объемной звуковой картины, от взаиморасположения конструктивных элементов электроакустического излучателя и слушателя. В частности, одной из задач, решаемых настоящим изобретением, является возможность установки излучателя в вертикальное положение, например, подвешиванием к потолку, сохраняя при этом характеристики объемного звучания за счет конструктивного использования.
Настоящая цель достигается за счет конструктивного использования центрально-симметричных, составленных из трех головок громкоговорительных звеньев, расположенных последовательно друг за другом, причем центральная ось излучателя проходит через центр каждого из составляющих центральносимметричных звеньев. Внутри каждого из этих звеньев, головки громкоговорителей установлены таким образом, что их излучающие поверхности
направлены к центру звена. При этом осевые линии головок пересекаются в центре симметрии звена. Диаметры окружностей, определяющих центральную симметрию каждого из звеньев, уменьшаются по мере удаления звена от зоны прослушивания. Электрическое соединение головок громкоговорителей как внутри каждого из центральносимметричных звеньев, так и в целом многозвенном излучателя обеспечивает синфазность работы всех головок громкоговорителей.
1-1
1-2
1-3
II-1
II-2
II-3
I
II
I-II
II
Конструктивное исполнение предложенного многозвенного электроакустичесого излучателя предусматривает различные варианты. В частности на фиг.1 изображен вариант с двумя центральносимметричными звеньями 1 и 2, каждое из которых состоит из трех головок громкоговорителей Г, Г, Г, и Г, Г, Г, размещенных равномерно по окружностям с радиусами R и R. Расстояние между плоскостями центральносимметричных звеньев по оси излучателя определяется приблизительно из соотношения R=R, т.е. плоскость каждого из звеньев отстоит по оси излучателя от плоскости звена I на расстоянии приблизительно равном радиусу окружности, определяющей центральную симметрию этого звена. Излучатель по фиг.1 по своему составу элементов является наиболее экономичным и предназначен в основном для вертикального размещения с целью обеспечения радиоозвучивания помещения в речевом диапазоне частот. Расширение звукового диапазона и улучшение качества объемной картины звучания достигается путем увеличения числа центральносимметричных звеньев:
I
II
I
II
Для наиболее эффективной работы многозвенного электроакустического излучателя целесообразно его согласование со слуховым восприятием человека путем настройки каждого центральносимметричного звена на резонансную частоту, кратную частоте стандартного камертона f=440 Гц. В частности, для обеспечения речевого диапазона в варианте преобразователя по фиг.1 центральносимметричные звенья целесообразно настроить путем выбора диаметра окружности симметрии звена на частоты f=1760 Гц и f=220 Гц. В этом случае диаметр Д=343/1760=0,19 м, а диаметр Д=343/220=1,52 м. (С=343 м/с - скорость звука в воздухе при нормальных условиях.) Включение электрических фильтров между звеньями излучателя не является необходимым, т.к. сами центральносимметричные звенья благодаря их настройке на определенные резонансные частоты являются электроакустическими фильтрами.
Для применения в предложенном излучателя пригодны практически любые серийные головки громкоговорителей, обеспечивающие заданный диапазон воспроизводимых частот. При этом предпочтительным является применение головок громкоговорителей не компрессионного типа.
Экономический эффект предложенного излучателя складывается из упомянутого фактора массовых стандартных головок, отсутствия электрических фильтров, простоты конструктивного решения и повышения качества звукопередачи.
Вариант предложенного излучателя был изготовлен и апробирован во ВНИИРПА им. А.С.Попова с положительным результатом и его испытания подтвердили ожидаемые преимущества в части обеспечения стабильности объемной звуковой картины при практической независимости от взаиморасположения слушателя и излучателя. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что «Многозвенный электроакустический излучатель» может быть рекомендован для широкого внедрения, практически во все помещения, крупномасштабные залы, где используется звучание громкоговорителей и др. аналогичные конструкции.
Источники информации:
1. А.С. СССР №936462, H 04 R, 5/02. 1982 г. БИ №22 /прототип/