АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
ACOUSTICAL SYSTEM

Изобретение относится к области звуковоспроизводящей техники, а именно к акустическим системам, и может быть использовано для усиления и высококачественного воспроизведения звука как в киноконцертных залах, на стадионах, дискотеках, так и в жилых помещениях.
Известен рупор по патенту США №4171734, кл. G10K 11/00, 1979 г., форма которого выполнена по экспоненте, а динамическая головка установлена на входе рупора диффузором вовнутрь.
Данное техническое решение используют в основном как громкоговоритель, который не требует четкой настройки звука, и его нельзя использовать в качестве акустической системы для качественного воспроизведения звука.
Известна акустическая рупорная трансформируемая система по свидетельству на полезную модель Российской Федерации №27730, кл. G10K 11/22, 2003 г., принятый заявителем за прототип. Она содержит набор из основных трубчатых элементов с основаниями меньшей и большей площади, соединенных таким образом, что основание большей площади предыдущего элемента соединено крепежными элементами с основанием меньшей площади последующего элемента с образованием расширяющегося по направлению звуковой волны рупора; набор основных трубчатых элементов представляет собой сборно-разборную конструкцию рупора, в котором общая ось основных трубчатых элементов имеет вид спирали, при этом упомянутые элементы выполнены с возможностью образования пакета при хранении и/или транспортировке с размещением упомянутых элементов друг в друге по мере убывания площади их оснований.
Сборно-разборная конструкция рупора не способствует качественному звучанию передаваемого звука, искажает его, а выполнение трубчатого элемента с поперечным сечением в форме прямоугольника и квадрата только усиливает этот недостаток.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание акустической системы, воспроизводящей звук высокого качества и равномерно охватывающей всю ширину диапазона частот, воспроизводимого используемой в ней динамической головкой, при сравнительно простой и недорогой конструкции, легко вписывающейся в интерьер и жилого помещения, и нежилого, например концертного зала, зала дискотек.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении акустическая система снабжена предрупорной камерой, предрупорная камера жестко соединена со входом рупора, а динамическая головка размещена в предрупорной камере, рупор выполнен, по меньшей мере, из двух секций, выходной конец первой секции размещен внутри второй секции, вторая секция выполнена в виде перевернутого стакана, а торец выходного конца первой секции установлен с зазором к внутреннему дну второй секции, причем динамическая головка установлена в предрупорной камере диффузором наружу, а акустический канал рупора выполнен, по меньшей мере, по экспоненциальному закону в виде ровной и гладкой поверхности.
Кроме того, выходной конец первой секции размещен внутри второй секции симметрично относительно вертикальной оси.
Кроме того, предрупорная камера выполнена, по крайней мере, в виде тела вращения.
Кроме того, в предрупорной камере размещена, по меньшей мере, одна динамическая головка.
Кроме того, динамическая головка установлена в предрупорной камере или в горизонтальной плоскости, или в вертикальной плоскости оси симметрии.
Кроме того, внутреннее дно второй секции выполнено с направляющим отражателем звука.
Кроме того, направляющий отражатель звука выполнен в виде конуса, который образован посредством вращения дуги вокруг вертикальной оси симметрии второй секции рупора.
Кроме того, размещенные в предрупорной камере, по меньшей мере, две динамические головки установлены под углом друг к другу.
На фиг.1 изображена акустическая система в сборе, общий вид сбоку в разрезе;
на фиг.2 - акустическая система в сборе, вид спереди;
на фиг.3 - акустическая система в сборе, вид сзади;
на фиг.4 - акустическая система в сборе, вид сверху.
Акустическая система содержит рупор 1, предрупорную камеру 2 и, по меньшей мере, одну динамическую головку 3 с диффузором 4. Акустическая система выполнена в виде конусообразной колонны, верхом которой является предрупорная камера 2, а основанием является выходной торец 5 рупора 1.
Рупор 1 выполнен, по меньшей мере, из двух секций 6 и 7. Первая секция 6 выполнена изогнутой с плавно скругленным коленом 8. Выходной конец 9 первой секции 6 размещен внутри второй секции 7 симметрично относительно вертикальной оси. Вторая секция 7 выполнена в виде перевернутого стакана. Торец 10 выходного конца 9 первой секции 6 установлен с зазором к внутреннему дну 11 второй секции 7. Внутреннее дно 11 второй секции 7 выполнено с направляющим отражателем звука 12. Направляющий отражатель звука 12 выполнен в виде конуса, который образован посредством вращения дуги вокруг вертикальной оси симметрии второй секции 7 рупора 1. Внутренний канал рупора 1 - акустический канал 13 выполнен или по экспоненциальному, или иному закону, а его поверхность выполнена ровной и гладкой, без шероховатостей для обеспечения беспрепятственного прохождения звука и высокого качества звучания. При этом наружная поверхность рупора 1 может иметь любую иную форму, достаточно обеспечивающую соответствующий внешний вид, технологичность в изготовлении, компактность, габаритные размеры применительно к условиям эксплуатации и конструктивную простоту. Благодаря выполнению рупора 1 разорванным, в виде двух секций, значительно сокращены его габариты при сохранении необходимой минимальной длины акустического канала 13, не ухудшая при этом высокого качества звучания.
Предрупорная камера 2 жестко соединена со входом 14 рупора 1 и выполнена, по крайней мере, в виде тела вращения, но может иметь и другую форму объемного тела. Предрупорная камера 2 сопряжена со входом 14 рупора 1 плавным переходом, обеспечивающим плавное вхождение звука в рупор 1, не искажая тем самым звучание.
Динамическая головка 3 с диффузором 4 размещена в предрупорной камере 2. Причем динамическую головку 3 используют, например, широкополосную и размещают в предрупорной камере 2 диффузором 4 наружу или в горизонтальной плоскости, или в вертикальной плоскости оси симметрии. Кроме того, в зависимости от необходимости использования в акустической системе несколько динамических головок 3 для более сильного звучания, например, в случае наличия динамических головок только малого диаметра, в предрупорной камера 2 могут быть размещены, по меньшей мере, например, две динамические головки 3, которые при этом могут быть установлены под углом друг к другу, располагаясь, например, одна по оси симметрии на переднем торце предрупорной камеры 2, а другая - по вертикальной оси симметрии. Но динамические головки 3 могут быть размещены и со смещением от этих осей как вправо или влево в горизонтальной плоскости, так и вправо или влево в вертикальной плоскости. В этом случае динамических головок 3 в предрупорной камере 2 может быть установлено и более, чем две.
На открытом торце перевернутого стакана второй секции 7, который одновременно является и выходным торцом 5 рупора 1, и основанием акустической системы, закреплены опорные ножки 15 для установки акустической системы на опорной поверхности: на полу, или подиуме, или помосте и тому подобном. Ножки 15 обеспечивают не только устойчивость установки акустической системы на полу, но и устанавливают необходимый зазор между открытым торцом перевернутого стакана и полом, рассчитанным для качественного звучания, особенно низких частот.
Акустическая система работает следующим образом.
Для включения акустической системы на динамическую головку 3, одну или несколько, установленных в предрупорной камере в зависимости от назначения акустической системы, подают сигнал. Поданный сигнал преобразуется динамической головкой 3 в звуковой сигнал и направляется диффузором 4 и наружу, и вовнутрь акустического канала 13 через предрупорную камеру 2. Часть подаваемого сигнала, а именно часть средне- и высокочастотного диапазона, а также низкие частоты воспроизводятся непосредственно диффузором 4, выходя в пространство. А другая часть средне- и высокочастотного диапазона и особенно низкочастотный диапазон усиливаются рупором, но предварительно они проходят в предрупорную камеру 2, из которой устремляются ко входу 14 рупора 1. Войдя в него, по акустическому каналу 13 звук сначала проходит первую секцию 6, плавно поворачивая свое направление по скругленному колену 8, и по выходному концу 9 выходит во вторую секцию 7. Здесь, попавшие в рупор 1 средне- и высокочастотные волны диапазона постепенно затухают, так как имеют малую длину волны, а остаются и проходят дальше волны низкочастотного диапазона, которые и усиливаются рупором 1. Далее звуковой поток попадает на внутреннее дно 11 второй секции 7, а именно на направляющий отражатель звука 12, от которого он отражается и направляется дальше также по акустическому каналу 13 внутреннего объема второй секции 7 вниз на выход из рупора 1, благодаря чему получают усиленное звучание. Для чего и используют в акустической системе рупор 1 - для усиления низких частот. Выполнение рупора 1 разорванным, то есть состоящим из двух секций, размещенных одна в другой, и выполнение его акустического канала 13 в виде ровной и гладкой поверхности, без шероховатостей, обеспечивает акустической системе не только компактность и простоту, но и высокое качество звучания низких частот.
Использование предлагаемого технического решения позволило создать акустическую систему, простую и недорогую по конструкции, но позволяющую воспроизводить звук высокого качества и использовать ее как в домашних условиях, так и в концертных залах.