КОРПУСНАЯ МЕБЕЛЬ ДЛЯ УСТАНОВКИ НИЗКОЧАСТОТНОГО ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Заявляемая полезная модель относится к корпусной мебели для установки низкочастотного громкоговорителя с целью акустического дополнения недорогих музыкальных центров, позволяющего повысить качество звука в низкочастотном диапазоне.
Уровень техники.
Известен шкаф с дверцами, предназначенный для установки механических и электрических устройств (Патент РФ на изобретение №2080809, МПК A47B 81/00, приоритет 21.06.1994, опубликовано 10.06.1997). Преимуществом изобретения является качественный эффект, заключающийся в удобстве обслуживания агрегатов, находящихся в каркасе, в особенности при частом слежении за ними и при ограниченной площади нахождения устройства, технологическая простота и меньший вес конструкции по сравнению с аналогами, а также решение проблемы температурной стабилизации для аппаратуры, размещенной в шкафу. Указанные преимущества достигнуты благодаря тому, что в устройстве, содержащем каркас со стойками, потолочину, дно, двери, стенки и крепежные средства для соединения деталей шкафа, двери и стенки последовательно соединены крепежными средствами с образованием гибкого органа в виде цепи, а крепежные средства состоят из двух параллельных осей, установленных в единой обойме. Каждая из осей снабжена фланцем, фиксирующем ее в осевом направлении, прижата накладкой, жестко соединенной с соответствующим звеном и фиксирующей ось в поперечном направлении.
Известно устройство для установки и хранения персональной аппаратуры по патенту РФ на полезную модель №4454, МПК A47B 81/06, приоритет 22.03.1996, опубликовано 16.07.1997. Устройство включает корпус, в верхней части которого расположен отсек с откидной крышкой для размещения аппаратуры при хранении, поддерживающие крышку штанги, направляющие, смонтированные в основании отсека и на крышке, для установки платформы с аппаратурой с возможностью перемещения на крышку в ее откинутом открытом положении для использования в работе. Платформа выполнена многоярусной, причем расстояние между крайними ярусами не превышает 300-350 мм, а габариты устройства по ширине выбираются из предела 700-1100 мм. Платформа снабжена эластичными демпферами, расположенными в нижней ее части.
Известно устройство для установки громкоговорителя на аппаратуру отображения по патенту РФ на изобретение №2195792, МПК H05K 11/00, заявка №2000106116/09, 10.03.2000, опубликовано 27.02.2002. Устройство для установки громкоговорителя на аппаратуре отображения, имеющей заднюю крышку и корпус, установленный на передней части задней крышки, содержит множество выступов, сформированных на внутренней поверхности корпуса, средство ослабления вибрации, присоединенное к этим выступам, удерживающие выступы на громкоговорителе, прикрепленные к средству ослабления вибрации, причем таким образом обеспечивается ослабление вибрации от громкоговорителя с помощью средства ослабления вибрации. Устройство позволяет предотвратить мерцание изображения.
Из приведенных аналогов в качестве прототипа выбран наиболее близкий аналог по патенту РФ на изобретение №2195792 «Устройство для установки громкоговорителя на аппаратуру отображения», которому присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели.
Раскрытие полезной модели
В настоящее время качественная звуковоспроизводящая аппаратура продается как музыкальные центры (домашние кинотеатры) самых разных уровней цен: от нескольких тысяч до сотен тысяч рублей.
По мере роста цены растет мощность центра, выполняемые функции и качество воспроизведения звука, особенно на низких частотах.
Приемлемое качество звука имеют музыкальные центры, начиная от стоимости 50000 рублей и выше. Основная масса потребителей не имеют возможности отдать 50000…100000 рублей за такие центры по следующим причинам:
1) слишком высокая цена;
2) большинством функций дорогих центров массовый потребитель не пользуется;
3) большая мощность, навязываемая производителем вместе с повышением качества звука, совершенно не нужна массовому потребителю, проживающему в обычных квартирах;
4) если потребитель все же купит мощный музыкальный центр (домашний кинотеатр) и будет его прослушивать на очень малом уровне громкости (том, который позволяют жилищные условия), это повлечет дополнительные нелинейные искажения, связанные с тем, что максимальные искажения вносятся конечными каскадами усилительной аппаратуры на самых высоких и самых низких уровнях выходного сигнала (искажения типа «ограничение» и типа «ступенька», соответственно). В данном случае слушатель получит высокий коэффициент нелинейных искажений типа «ступенька». И чем ниже будет уровень громкости, тем выше будет этот коэффициент нелинейных искажений;
5) повышение мощности звуковой аппаратуры влечет за собой повышение габаритов акустических систем, которые не вписываются в стиль, цветовую гамму, модульный ряд существующей мебели в квартирах потребителей среднего уровня, их просто некуда поставить.
Причем основные проблемы воспроизведения звука связаны с низкими частотами.
Качество воспроизведения высоких и средних частот звуковых центров ценового уровня 8000…12000 тыс. рублей, как правило, вполне удовлетворяет среднего потребителя. В отличие от низких частот, воспроизведение средних частот меньше зависит от акустического оформления, а что касается высоких частот, то качество их воспроизведения от акустического оформления вообще зависит очень мало. Достаточно направить источник звука в сторону слушателя. В музыкальных центрах невысокого ценового уровня колонки высоких и средних частот (они, как правило, совмещены) выполняют узкими и высокими, они не создают проблем с их размещением, их легко направить на слушателя.
Таким образом, колонки высоких и средних частот музыкальных центров невысокого ценового уровня при приемлемом качестве воспроизведения звука не создают проблем с их размещением в квартире среднего потребителя.
Совершенно по-другому обстоит дело с воспроизведением низких звуковых частот. Здесь недостаточно поставить качественный громкоговоритель. Необходимо соответствующее акустическое оформление, а оно требует значительных объемов колонки. Даже при построении низкочастотной колонки (сабвуфера) по схеме фазоинвертора, ее объем, позволяющий поддерживать достойное звуковое качество низких частот, должен быть в несколько раз больше, чем обычно применяемый в музыкальных центрах. При этом источник низкочастотного излучения должен находиться как можно ниже. Тогда качество воспроизведения низких частот усиливается тем, что звуковая энергия выходит не сразу в общий объем помещения, а проходит сначала через ограниченный по высоте (высотой ножек мебели) но значительный по глубине и ширине объем пространства под мебелью. Это дополнительно снижает общую резонансную частоту сабвуфера и позволяет еще лучше выделить самые низкие звуковые частоты.
Даже музыкальные центры ценового уровня 50000 рублей, как правило, не отвечают этим условиям. В погоне за минимизацией габаритов сабвуфера производители идут на всякие ухищрения для снижения нижней границы воспроизведения звука, которые отрицательно сказываются на качестве звука. Например, часто применяется схема фазоинвертора с пассивным излучателем. В этом случае снижение резонансной частоты фазоинвертора достигается за счет значительной массы пассивного излучателя, что приводит к большой инерционности системы, выражающейся в невнятном «бубнении» вместо музыки. Пассивный излучатель не повторяет подаваемый на сабвуфер электрический сигнал, а колеблется уже сам по себе, по инерции.
Заявляемая полезная модель «Корпусная мебель для установки низкочастотного громкоговорителя» предназначена исключить вышеперечисленные недостатки обычных низкочастотных колонок музыкальных центров (домашних кинотеатров).
Цель: повышение качества звука низкочастотного громкоговорителя для музыкальных центров невысокой стоимости (в диапазоне 8000…12000 рублей), обычно приобретаемых средним покупателем, путем замены штатного низкочастотного громкоговорителя музыкальных центров заявляемой полезной моделью «Корпусная мебель для установки низкочастотного громкоговорителя».
Итак, для качественного воспроизведения низких звуковых частот необходимо:
1) иметь значительный акустический объем, в несколько раз больше, чем обычно применяемый в низкочастотных колонках музыкальных центров;
2) выходное акустическое отверстие (выходной звук) должно быть направлено вниз, на пол;
3) расстояние от выходного акустического отверстия до пола должно быть регулируемым для нахождения оптимального, соответствующего наилучшему качеству звука.
Техническое решение этих трех вопросов является основной задачей заявляемой полезной модели.
Технический результат обеспечивается подбором типовой корпусной мебели или изготовлением ее на заказ с акустическим объемом не менее 20 литров. Выходное акустическое отверстие, предназначенное для установки в нем головки низкочастотного громкоговорителя, выполнено в нижней полке корпуса мебели и направлено на пол. Оптимальное расстояние акустического отверстия нижней полки до пола регулируется высотой ножек корпусной мебели.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 представлено графическое изображение расположения основных элементов заявляемой полезной модели:
1) вид спереди, с разрезом по центру выходного акустического отверстия;
2) вид снизу, вид А (с закрытой передней стенкой).
Корпусная мебель состоит из жестко соединенных в единый корпус верхней полки 1, нижней полки 2 с выходным акустическим отверстием 3, двух боковых стенок 4 и 5, задней стенки 6, а также открывающейся передней стенки 7, шарнирно соединенной с нижней полкой 2, и четырех регулируемых по высоте ножек 8, смонтированных на нижней полке 2.
Уровень пола - 9.
Стена помещения, к которой примыкает корпусная мебель - 10.
Графический материал представлен на отдельном листе с отдельной нумерацией.
Осуществление полезной модели
Заявляемая полезная модель осуществлена использованием корпусной мебели, изготавливаемой на заказ и состоящей из жестко соединенных в единый корпус верхней полки 1, нижней полки 2 с акустическим отверстием 3, двух боковых стенок 4 и 5, задней стенки 6 и открывающейся передней стенки 7, шарнирно соединенной с нижней полкой 2. Габаритные размеры корпуса: ширина - 850 мм, высота - 200 мм, глубина - 450 мм. На нижней полке 2 выполнено сквозное выходное акустическое отверстие диаметром 250 мм (для установки в нем головки низкочастотного громкоговорителя) и смонтированы четыре регулируемые по высоте в диапазоне 50…150 мм металлические ножки с резьбой M12. Корпус мебели выполнен из типового мебельного материала: ДСП с покрытием под дерево, с толщиной стенок 15 мм и толщиной полок 20 мм.
Устанавливаемый в дальнейшем в корпусную мебель низкочастотный громкоговоритель выполняется обычно по схеме фазоинвертора и изготавливается с соблюдением основных требований к разработке и производству низкочастотных колонок.
Оптимальное расстояние нижней полки 2 (выходного акустического отверстия 3) до пола устанавливается экспериментально, после установки в полезную модель низкочастотного громкоговорителя, регулированием высоты ножек корпуса по наилучшему качеству звука в зависимости от расстояния головки громкоговорителя до пола.
В данном конкретном случае это расстояние установлено в размере 70 мм.
В зависимости от конкретных технических требований к низкочастотным колонкам заявляемая полезная модель наиболее эффективно осуществима уже на этапах разработки, конструирования и изготовления такой корпусной мебели для установки низкочастотного громкоговорителя.
В зависимости от требуемого акустического объема в диапазоне 20…100 литров корпусная мебель может иметь следующие размеры, мм: ширина 600…1400; высота 150…350; глубина 400…700.
Высота ножек мебели имеет диапазон 50…150 мм.
В тех случаях, когда боковые стенки и полки мебели по толщине меньше, соответственно, 15 мм и 20 мм, их требуется усиливать распорками и панелями, из материала и по технологии, применяемыми конкретными производителями корпусной мебели.
Конструктивное решение заявляемой полезной модели корпусной мебели позволяет эффективно повысить качество воспроизведения низких частот и компактность размещения в ней звуковой аппаратуры.
Предлагаемая полезная модель может найти широкое применение в области использования в быту недорогих музыкальных центров, как дополнение к ним, качество звука которых станет достаточно высоким.