АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Полезная модель относится к электроакустике и может быть использовано для озвучивания помещений, открытых площадок и в бытовой электроакустической аппаратуре.
Известные стандартные акустические системы (АС) с громкоговорителями (одним или более), установленными на фронтальной поверхности АС и излучающими звуковую энергию в сторону слушателя, обладают двумя основными недостатками:
- с ростом частоты сужается диаграмма направленности, т.к. диаметр диффузора громкоговорителя становится соизмерим с длиной волны. Это приводит к локализации источника звука;
2
- подобные АС формируют сферическую звуковую волну с затуханием 1/R,
что еще в большей степени приводит к локализации АС.
Существующая в мире тенденция формирования пространственного звукового поля с минимизацией локализации источника звука приводит к созданию многоканальных систем звукоусиления (Dolby Surround т.д.). Некоторые авторы предлагают до 22 каналов (доклад фирмы NHK на 116 конгрессе AES).
Это обусловлено применением стандартных АС и определяется перечисленными недостатками.
Существуют различные способы создания АС, устраняющие перечисленные недостатки (SU №680201, SU №936462, W 092/22990, GB 92/01030).
Но наиболее полно данная задача решается с помощью формирования круговой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости с уменьшением вертикальной составляющей, т.е. формирование звуковой волны по свойствам, приближенным к цилиндрической звуковой волне с затуханием 1/R.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является резонансная АС, которая может содержать первую и вторую подсистемы, каждая из которых включает соосно расположенные высокочастотный громкоговоритель и низкочастотный громкоговоритель, предназначенные для создания потока звуковой энергии, и тело, предназначенное для взаимодействия с потоками звуковой энергии от упомянутых громкоговорителей (RU 2129762, H 04 S 5/00, 1999).
Однако эта система характеризуется формированием четких резонансных пиков (стоячих волн), гребенчатой амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ), что приводит к тембральной окраске излучаемого звука.
Последовательное включение катушек громкоговорителей приведет к перегрузке средне и высокочастотных громкоговорителей низкочастотным сигналом и, как следствие, к искажениям.
Задача изобретения - формирование круговой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, равномерной АЧХ и подавление излучения в вертикальной плоскости.
Для решения данной задачи предложена акустическая система, содержащая корпус, по меньшей мере один высокочастотный громкоговоритель, по меньшей мере один низкочастотный громкоговоритель и тело, предназначенное для взаимодействия с потоком звуковой энергии.
Каждое последующее поперечное сечение тела в направлении от каждого громкоговорителя больше, чем предыдущее поперечное сечение тела.
Диффузоры каждого высокочастотного громкоговорителя и каждого низкочастотного громкоговорителя установлены с возможностью излучения звуковой энергии в направлении упомянутого тела.
Поверхность тела имеет форму тела вращения, в частности, имеет форму конуса.
Диффузоры каждого высокочастотного громкоговорителя и каждого низкочастотного громкоговорителя установлены коаксиально оси конуса тела так, что высокочастотный громкоговоритель расположен между низкочастотным громкоговорителем и упомянутым телом.
АС может быть как двухполосной так и трёхполосной, что потребует использование более одного высокочастотного или низкочастотного громкоговорителя и более сложного фильтра.
На фиг. показан вариант предполагаемой акустической системы.
Акустическая система содержит первую подсистему и вторую подсистему, каждая из которых имеет фильтр, предназначенный для выделения высоких и низких частот.
Первая подсистема включает соосно расположенные высокочастотный громкоговоритель 1а и низкочастотный громкоговоритель 2а, предназначенные для создания потока звуковой энергии, и тело 3а, предназначенное для
взаимодействия с потоками звуковой энергии от упомянутых громкоговорителей 1а и 2а.
Вторая подсистема включает соосно расположенные высокочастотный громкоговоритель 1б и низкочастотный громкоговоритель 2б, предназначенные для создания потока звуковой энергии, и тело 3б, предназначенное для взаимодействия с потоками звуковой энергии от упомянутых громкоговорителей 1б и 2б.
Высокочастотный громкоговоритель 1а, низкочастотный громкоговоритель 2а и тело 3а первой подсистемы расположены соосно и оппозитно высокочастотного громкоговорителя 1б, низкочастотного громкоговорителя 2б и тела 3б второй подсистемы.
Каждое последующее поперечное сечение тела 3а первой подсистемы в направлении от соответствующих громкоговорителей 1а и 2а больше, чем предыдущее поперечное сечение тела 3а.
Каждое последующее поперечное сечение тела 3б второй подсистемы в направлении от соответствующих громкоговорителей 1б и 2б больше, чем предыдущее поперечное сечение тела 3б.
Громкоговорители 1а, 2а имеют диффузоры для излучения звуковой энергии в направлении соответствующего тела 3а, а громкоговорители 2а, 2б имеют диффузоры для излучения звуковой энергии в направлении соответствующего тела 3б.
Поверхности тела 3а и тела 3б имеют форму тела вращения с осью симметрии - в виде прямого кругового конуса.
Основание конуса тела 3а первой подсистемы совмещено с основанием конуса тела 3б второй подсистемы.
Тело 3а первой подсистемы и тело 3б второй подсистемы изготовлены из твердого материала, в частности, из металла - алюминия.
При этом низкочастотный громкоговоритель 2а (2б) излучает звуковую энергию через высокочастотный громкоговоритель 1а (1б).
Каждый низкочастотный громкоговоритель установлен в корпусе, который служит для поглощения излучения обратной стороны диффузора. Корпус может быть выполнен в варианте: «закрытый ящик», «фазоинвертор», «пассивный излучатель».
Форма тела 3а и тела 3б может быть криволинейной для согласования с параметрами конкретных громкоговорителей 2а, 3а и 2б, 3б.
Диаметр конуса тела 3а и тела 3б выбирается максимально возможный по конструктивным соображениям. Чем он больше, тем большую часть звуковой энергии удастся направить в горизонтальную плоскость, и тем ближе излучаемая волна по свойствам приблизится к цилиндрической.
Расстояние между телом 3а и громкоговорителями 2а, 3а, а также телом 3б и соответственно громкоговорителями 2б, 3б выбирается с возможность получения линейной амплитудно-частотной характеристики и не может быть сделано достаточно большим.
Работа акустической системы.
Звуковой сигнал поступает от источника на фильтры соответственно первой и второй подсистемы, каждый из которых разделяет сигнал на высокие и низкие частоты для подачи соответственно на высокочастотные громкоговорители 2а, 2б и низкочастотные громкоговорители 3а, 3б, что позволяет оптимально использовать последние.
Звуковое поле, сформированное громкоговорителями 1а, 2б, 1б, 2б поступает на рассеивающие конуса 3а, 3б.