Гучномовець

1. Гучномовець (40, 50), який включає в себе резонансний акустичний випромінювач (14), привідний блок для гучномовця, який має збуджувач (12), що включає в себе вузол (20) звукової котушки і магнітний вузол (24, 26), причому вузол (20) звукової котушки закріплений на випромінювачі (14) так, щоб прикладати енергію згинальних хвиль до випромінювача (14), примушуючи його резонувати, опору (34, 62) для привідного блока, гучномовця, і приєднувальний засіб (42, 74), що пружно приєднує магнітний вузол до опори. 2. Гучномовець за п. 1, у якому приєднувальний засіб (42, 74) включає в себе пружно-гнучкий елемент, який з'єднує збуджувач (12) з опорою (34, 62). 3. Гучномовець за п. 1 або 2, у якому опора включає в себе раму (34, 62), яка простягається навколо випромінювача. 4. Гучномовець за п. 3, який включає в себе пружний підвісковий засіб (44, 54, 72), що за його допомогою випромінювач (14) підвішений до рами (34, 62). 5. Гучномовець за п. 4, у якому пружна підвіска (72) приєднана до випромінювача у місцях поблизу краю випромінювача. 6. Гучномовець за будь-яким з попередніх пунктів, у якому приєднувальний засіб виконаний таким чином, щоб уможливити вільний рух збуджувача у потрібному аксіальному напрямку і унеможливити його рух у ортогональному до цієї осі напрямку. 7. Гучномовець за будь-яким з попередніх пунктів, у якому приєднувальний засіб (74) включає в себе пружний пластиноподібний елемент. C2 (54) ГУЧНОМОВЕЦЬ 41484 Цей винахід відноситься до гучномовців того типу, у яких акустичний вихідний сигнал створюють шляхом прикладання згинальних хвиль до акустичного випромінювача, що включає в себе резонансний елемент, наприклад, елемент панельної форми, з метою примусити його резонувати. Такі гучномовці описані у міжнародний заявці WО 97/09842 від Verity Group рІс, яка була пізніше передана компанії New Transducers Limited. Збуджувач коливань для збудження такого резонансного елемента потребує якоїсь форми закріплення на елементі, щоб забезпечити найкраще можливе перетворення привідної потужності у згинальні хвилі. Інерційно-реактивний збуджувач прикладає знакозмінну силу до цього елемента за рахунок сил реакції на інерцію маси приводу і може бути придатним для вказаної мети. Фіг. 1 і 2 показують відому форму гучномовця з резонансною панеллю (10) з одним відомим типом інерційно-реактивного збуджувача коливань або перетворювача (див. фіг. 11b міжнародної заявки WО97/09842). (Фіг. 1 являє собою схематичне зображення, тоді як фіг. 2 дає деталь збуджувача у розрізі). Отже, хоча фіг. 1 показує частини збуджувача рознесеними одна від одної заради ясності, з фіг. 2 буде зрозуміло, що практично частини збуджувача розташовані близько одна до одної. Панельний гучномовець (10) включає в себе збуджувач коливань (12), який закріплено до одної сторони жорсткої легкої резонансної панелі (14). Збуджувач (12) включає в себе обмотку котушки (16), яка жорстко прикріплена, наприклад, за допомогою клею, до зовнішньої поверхні каркаса котушки (18), щоб утворити вузол звукової котушки (20), який жорстко прикріплений до поверхні обшивки (22) панелі (14), наприклад, за допомогою, епоксидного клею. Магніти (24) замкнені парою полюсів (26), один з яких дископодібний за формою і розташований так, що його периферія знаходиться близько до внутрішньої поверхні кожного каркаса котушки (18), а другий з яких має периферійну відбортовку (28), виконану так, щоб оточувати вузол котушки (20). Магнітний вузол (24, 26) закріплений до поверхні панелі (14) за допомогою пружної підвіски (30), наприклад, з гуми, яка прикріплена до периферії відбортовки (28) зовнішньої полюсної деталі (26). Фіг. 3 ілюструє інший відомий гучномовець з резонансною панеллю (32) (див. фіг. 7а, 7b, 7с міжнародної заявки WО97/09842), що включає в себе збуджувач (12), який закріплено до одної сторони резонансної панелі (14). Збуджувач (12) подібний до того, який описано з посиланнями на фіг. 1 і 2, у тому, що має вузол звукової котушки (20) і магнітний вузол (24, 26). Вузол звукової котушки (20) жорстко приєднаний до панелі (14), а магнітний вузол приєднаний до рами (34) і жорсткопружно прикріплений до панелі (14) за допомогою пружної підвіски (30), наприклад, з гуми. У практичному виконанні пружна підвіска розташована довкола периферії панелі (14) і закріплена між панеллю (14) і рамою (34), але на показаному кресленні це було пропущене для спрощення. Через жорстке з єднання рами (34) з магнітним вузлом (24, 26) можуть виявитися переваги і недоліки, описані нижче. Гучномовець з резонансною панеллю, що його приводить електродинамічний збуджувач, має практично плоску амплітудно-частотну характеристику по звуковому тиску. Однак, завжди буде частота, нижче якої привідна сила, що діє на панель, буде падати. Існує можливість зменшити цю частоту, отже, розширити ширину смуги панельного гучномовця, шляхом збільшення інерції магнітного вузла збуджувача. Це може бути досягнене просто доданням маси до магнітного вузла збуджувача або, альтернативно, приєднанням магнітного вузла збуджувача до більш масивного тіла, наприклад, до опорної рами, хоча обидва ці варіанти будуть мати недоліки у деяких відношеннях. Так, збільшення інерції збуджувача робить збуджувач більш чутливим до шкідливих поштовхів під час транспортування або користування, з можливістю навіть пошкодити саму резонансну панель, а жорстке приєднання збуджувача до опори призводить до того, що збуджувач перестає бути справді інерційним і замість того передає привідну енергію на опору. Одна з цілей цього винаходу - запропонувати новий привідний блок для гучномовця, причому цей блок включає в себе резонансний акустичний випромінювач. Згідно з одним аспектом винаходу, привідний блок для гучномовця включає в себе резонансний акустичний випромінювач, і збуджувач на випромінювачі, щоб прикладати енергію згинальних хвиль до випромінювача з метою примусити його резонувати, причому збуджувач включає в себе вузол звукової котушки і магнітний вузол, опору для привідного блоку гучномовця і засіб, що пружно приєднує привід гучномовця до опори. Приєднання магнітного вузла збуджувача до рами або іншої подібної опори надає ту перевагу, що збільшує надійність і міцність, а забезпечення пружного приєднання може зменшити рівень енергії, що передається на опору. Сама панель може бути зовсім легкою конструкцією, тоді як збуджувач може бути набагато важчим, ніж панель, особливо у випадку електродинамічного пристрою. При недбалому маніпулюванні або транспортуванні збуджувач може рухатися у небажаний спосіб і навіть призводити до того, що полюсні деталі прийдуть у контакт з обмоткою звукової котушки - з очевидними згубними наслідками. Шляхом приєднання магніта збуджувача до рами можливо утворити, вузол з набагато кращою міцністю, ніж з "вільним" збуджувачем, як на фіг. 1 і 2. Пружне приєднання збуджувача до опори може зменшити тенденцію опори і привідного засобу рухатися з однаковими швидкостями, може навіть запобігти збігові швидкостей взагалі. Завдяки цьому панель при роботі може не рухатися чи то з такою ж амплітудою, чи то навіть з такою ж фазою, як опора. Більш того, вибір пружного приєднання дає конструкторові можливість "настроювати" гучномовці з резонансною панеллю у спосіб, аналогічний оптимізації багатопорожнинних і багатоотворних гучномовних систем. 2 41484 У конструкціях, де податливість встановлена на низькі значення, опорна рама може тримати збуджувач більш жорстко і тому збуджувач може мати кращу стійкість до механічних поштовхів разом зі зменшеною крутизною спаду акустичного вихідного сигналу на низьких частотах, придатних для деяких оточень. При середніх значеннях податливості пружного елемента більш високочастотні компоненти швидкості, присутні на збуджувачі, слабше передаються на опорну раму (це вигідно), і це може зменшити паразитні акустичні вихідні сигнали, які може випромінювати опорна рама. При вищих значеннях податливості пружного з'єднувального елемента його може бути вигідно настроїти у сполученні з рухомою масою збуджувача, як то пояснене далі. Опора може також бути пружно приєднана до резонансного елемента. Пружне зєднання між резонансним елементом і опорою може бути віддалене від місця контакту між резонансним елементом і збуджувачем коливань. Збуджувач коливань може включати в себе інерційний збуджувач коливань. Інерційний збуджувач коливань може мати у своєму складі магнітний вузол і моторну котушку. Моторна котушка може бути жорстко змонтована на резонансному елементі, а магнітний вузол може бути пружно змонтований як на резонансному елементі, так і на опорі. У другому аспекті цей винахід являє собою гучномовець, який включає в себе привідний блок, описаний вище. У ще одному аспекті цей винахід пропонує гучномовець, який включає в себе опору і збуджувач коливань, підтримуваний нею, для створення акустичного вихідного сигналу, який відрізняється тим, що між збуджувачем коливань і опорою встановлено пружний елемент. Гучномовець може являти собою гучномовець з резонансною панеллю, а збуджувач коливань може збуджувати резонансні згинальні хвилі у цій резонансній панелі. Засіб для пружного розміщення збуджувача на опорі може включати в себе пружно-гнучкий елемент, що з'єднує збуджувач і опору. Опора може включати в себе конструкцію, на якій пружно підвішений випромінювач. Ця конструкція може включати в себе раму, яка оточує випромінювач. Може бути забезпечено пружний підвісковий засіб, за допомогою якого випромінювач підвішений на згаданій конструкції. Пружна підвіска може бути приєднана до випромінювача у місцях поблизу краю випромінювача. Засіб, який пружно розміщує збуджувач відносно опори може бути влаштований так, щоб дозволити вільний рух збуджувача у бажаному аксіальному напрямку і запобігти рухові збуджувача ортогонально до цієї осі. Коли випромінювач являє собою плоский пластиноподібний елемент, вісь може бути перпендикулярною до площини випромінювача. У своєму іншому аспекті цей винахід пропонує привідний блок гучномовця, який включає в себе резонансний акустичний випромінювач, опорний корпус для акустичного випромінювача, принаймні один збуджувач коливань на випромінювачі, щоб прикладати згинальні хвилі до випромінювача з метою примусити його резонувати для утворення вихідного акустичного сигналу, і засіб на корпусі, що пружно підвішує збуджувач з можливістю практично вільного аксіального руху відносно нього у такий спосіб, що збуджувач повністю змонтований на акустичному випромінювачі, оскільки йдеться про його аксіальний робочий рух з метою посилання згинальних хвиль у випромінювач. Для цього збуджувач підвішений на корпусі у такий спосіб, що його закріплено проти радіального руху, інакше кажучи, проти руху у площині випромінювача. Засіб, що підвішує збуджувач на корпусі, може функціонувати практично у такий же спосіб, як павучкова центрувальна шайба на звичайному привідному блоку плунжерного типу для гучномовця (тобто приводу, у якому котушка виконує зворотно-поступальний рух подібно до поршня або плунжера у порожнині постійного магніту кільцевої форми). Так, підвісковий засіб може бути пластиноподібний і може бути виконаний з кільцевими і радіальними прорізами, що утворюють язички, вільні кінці яких утворюють зовнішню частину пластини, яка може бути прикріплена до корпуса, тоді як внутрішня частина пластини може бути прикріплена до перетворювача для потрібного аксіального руху, а пластина лишається жорсткою у своїй площині, щоб запобігти радіальному рухові. До збуджувача може бути прикріплений радіатор, щоб сприяти охолодженню перетворювача. Опорний корпус може виконувати функції шасі або "корзини" звичайного привідного блока для гучномовця, хоч у цьому винаході опорний корпус звичайно не мусить мати вагу і жорсткість такого ступеню, який потрібний для звичайного привідного блока плунжерного типу. Опорний корпус (далі опора або опорна рама) може бути легкою подібною до рами конструкцією. Опорна рама може бути виконана так, щоб замикати панель випромінювача. Рама може являти собою подібний до підноса елемент, який має периферійне ребро, що оточує його. Рама може бути легка за вагою і може являти собою, наприклад, пластмасову відливку. Рама може бути відкритою, або перфорованою, або ж утворювати собою закриту конструкцію. Може бути забезпечений засіб для пружної підвіски акустичного випромінювача на рамі. Рама може бути виконана із засобом, за допомогою якого вона може утримуватися у потрібній позиції, щоб утворювати гучномовець. Винахід схематично проілюстрований, як приклад, у супровідних кресленнях, де: фіг. 1 і 2 показують відомий гучномовець, описаний вище (прототип); фіг. 3 являє собою схематичне зображення іншого відомого гучномовця з резонансною панеллю, змонтованого на рамі (прототип); фіг. 4 являє собою схематичне зображення варіанта втілення гучномовця з резонансною панеллю, змонтованого на опорній рамі у спосіб, що здійснює цей винахід; фіг. 5а, 5b, 5c показують еквівалентні схеми (динамічні аналогії) для гучномовців з резонансною панеллю, показаних на фіг. 1, 3 і 4 відповідно; фіг. 6 являє собою перспективне зображення другого варіанта втілення гучномовця згідно з цим винаходом; фіг. 7 являє собою перспективне зображення із розрізом модульного привідного блока для гучномовця згідно з цим винаходом; фіг. 8 являє со 3 41484 бою "розібране" перспективне зображення із розрізом модульного вузла, показаного на фіг. 7; фіг. 9 являє собою перспективне зображення, що показує внутрішню поверхню "корзини" або шасі для модульного вузла, показаного на фіг. 7; фіг. 10 являє собою перспективне зображення резонансної акустичної випромінювальної панелі для модульного вузла, показаного на фіг. 7; фіг. 11 являє собою друге "розібране" перспективне зображення модульного вузла, показаного на фіг. 7, у виді з боку, протилежного тому, що показаний на фіг. 7; фіг. 12 являє собою вид у плані підвіскового елемента, використаного у варіанті втілення, показаному на фіг. 7; і фіг. 13 являє собою частковий вертикальний розріз модульного привідного блока для гучномовця, показаного на фіг. 7, по лінії Х-Х, позначеній на фіг. 12, який зображує підвіску збуджувача. Фіг. 4 ілюструє (у схематичній формі, такій, як на фіг. 1 і 3) гучномовець (40) із резонансною панеллю, який втілює цей винахід. Гучномовець (40) має багато деталей, загальних з гучномовцем (32), показаним на фіг. 3, тому такі деталі позначені тими ж номерами позицій. Гучномовець (40) включає в себе пружний підвісковий елемент (42), наприклад, з гуми, розташований між рамою (34) і магнітним вузлом (24, 26) збуджувача (12), щоб приєднувати збуджувач до рами, і пружну підвіску (44), розташовану довкола периферії резонансної панелі (14), між панеллю (14) і рамою (34). Резонансна панель переважно включає в себе резонансний елемент згідно з міжнародною заявкою WО 97/09842. На фіг. 5а, 5b, 5с показані еквівалентні схеми (динамічні аналогії), які використано, щоб проілюструвати різницю між панельними гучномовцями з заданим розподілом резонансних мод, показаними на фіг. 1, 3 і 4 відповідно. У цих схемах індуктивності (котушки) представляють податливості (тобто податливості підвіски), ємності (конденсатори) представляють маси, а опори (резистори) представляють обернені значення механічного демпфірування. Так, на фіг. 5а, яка є аналогією гучномовця (10), показаного на фіг. 1, використано такі позначення: Compsusp означає пружність між магнітним вузлом (24, 26) і панеллю (14); Мсоіl означає масу котушки; Mmag означає масу магніту, a Zmp означає механічний імпеданс (повний опір) панелі у пункті приводу. На фіг. 5b, яка є аналогією гучномовця (32), показаного на фіг. 3, використано таке додаткове позначення: Mframe означає масу рами. У порівнянні з фіг. 5а тут встановлено додатковий конденсатор паралельно тому, який представляє масу магнітного вузла Mmag. Це впливає у такий спосіб, що зменшує основну резонансну частоту системи, яка у цій схемі є резонансною частотою коливального контура, утвореного двома паралельними конденсаторами Mmag і Mframe і індуктивністю, позначеною Compsusp. На фіг. 5с, яка є аналогією гучномовця (40), показаного на фіг. 4, використано такі додаткові позначення: Compframe означає пружність між панеллю (14) і рамою (34), a Compmag означає пружність між рамою (34) і магнітним вузлом (24, 26). У порівнянні з фіг. 5b ми тепер маємо систему шостого порядку, а не просту систему другого порядку (Демпфірувальні елементи, паралельні Соmрframe і Compmag, випущено, щоб не затемнювати розгляд). Саме додаткова складність системи дає конструкторові степені вільності для "настроювання" гучномовця. Фіг. 6 розкриває другий варіант втілення гучномовця з резонансною панеллю (50), який втілює резонансний панельний елемент (14), в цілому такий, як розкритий у міжнародній заявці WO 97/09842 компанії New Transducers Limited. Гучномовець (50) включає в себе основу (52), яка підтримує в цілому вертикальну прямокутну легку раму (34), яка оточує акустичний випромінювач у формі жорсткої легкої резонансної панелі (14), що пружно підвішена у рамі на пружних елементах, наприклад, подібних до гуми пружних елементах (не показані). Інерційний збуджувач коливань (12) прикріплено до панелі, щоб посилати у неї згинальні хвилі з метою примусити її резонувати, і цей збуджувач пружно приєднаний до прямокутної рами (34) за допомогою тонких пружно-гнучких ребер (54), які проходять від прямокутної рами до збуджувача. Ці ребра (54) можуть бути, наприклад, відлиті разом з рамою (34). Таким чином, збуджувач розташований на рамі і закріплений на ній від переміщень у площині панелі, але вільний, принаймні, якоюсь мірою, рухатися перпендикулярно до панелі для інерційного переміщення з метою збудження резонансів у панелі. Фіг. з 7 до 13 ілюструють третій варіант втілення цього винаходу у формі плоского, в цілому прямокутного модульного привідного вузла (60) для гучномовця, причому цей вузол включає в себе в цілому прямокутну жорстку легку резонансну акустичну випромінювальну панель (14), наприклад, того типу, що описаний у міжнародній заявці WО 97/09842, змонтовану в такій, що оточуює її, рамі або корзині (62), з парою збуджувачів коливань (12), закріплених на панелі (14) з метою посилання згинальних хвиль у панель (14), щоб примусити її резонувати і створювати акустичний вихідний сигнал. Корзина (62) в цілому прямокутна і щільно замикає випромінювальну панель (14). Корзина має плоску перфоровану основу (66), яка має оточуюче її периферійне ребро (68), що закінчується фланцем (70), який виступає назовні і визначає собою оточуючий, обернений назовні жолоб (64), в якому можна розташувати допоміжні елементи, такі, наприклад, як електричні проводи, що йдуть до збуджувачів (12). Таким чином, жолоб (64) має форму каналу, що простягається довкола периферії корзини (62). Корзина (62) легка і може, наприклад, бути виконана з пластмасової відливки. Акустичний випромінювач (14) рухомо підвішений на корзині (62), наприклад, своїми краями, у будь-який зручний спосіб, наприклад, за допомогою поворотних ланок (72), шарнірно приєднаних одним кінцем до корзини (62), а другим до випромінювальної панелі (14). Пара інерційних електродинамічних збуджувачів коливань (12) пружно приєднана або підвішена на корзині (62) у такий спосіб, щоб їхній рух перпендикулярно до площини випромінювача (14) відбувався практично без перешкод і щоб запобігти рухові збуджувачів у площині випромінювача (14), 4 41484 чим поліпшується центрування відносно рухомих частин збуджувачів. Ця підвіска збуджувачів нагадує, принаймні за функціями, павучкову центрувальну шайбу (чи то спайдер), що широко використовується у звичайних плунжерних привідних блоках, за винятком, зрозуміло, того, що звичайну центрувальну шайбу застосовують, щоб забезпечити центрування звукової котушки відносно шасі. У нашому випадку підвіска виконана у формі дископодібної пластини (74), наприклад, з пружинного металу, яка має внутрішню частину (86), приєднану до збуджувача, і зовнішню частину (88), приєднану до корзини, причому внутрішня і зовнішня частини розділені у такий спосіб, що одна може рухатися відносно іншої у нормальному напрямку, але відносний рух у площині дископодібної пластини неможливий. Це досягається шляхом розрізування зовнішньої частини (88) диска (74) кільцевими і радіальними прорізами (76, 78) відповідно, щоб утворити три однаково зміщені по окружності викривлені язички (80), вільні кінці яких пристосовані для закріплення до шасі, тоді як внутрішні кін ці (84) цих частин приєднані до внутрішньої частини (86). З цією метою основа (66) корзини (62) виконана з пластиноподібною частиною (90) для розміщення збуджувача, виконаною з протилежними отворами (92), які співвісні з відповідними збуджувачами (12) і оточують їх, і до цієї частини (90) прикріплені вільні кінці (82) язичків (80). Як показано на фіг. 11, частина (90) може бути виконана з перпендикулярними штифтами (98), пристосованими, щоб входити у відповідні отвори (100) у вільних кінцях язичків (80). Завдяки цьому підвіскові пластини можуть бути міцно приєднані до корзини шляхом формування вільних кінців штифтів (98) подібно до заклепкової головки (102). Радіатор (94) для відведення тепла, прикріплений до кожного збуджувача (12) поверх підвіскової пластини (74), щоб сприяти охолодженню збуджувачів під час користування, і весь вузол утримується гвинтом (96), який затискує, як у сандвічі, верхню частину (86) підвіскової пластини (74) між збуджувачем і радіатором. Фіг. 1 Фіг. 2 5 41484 Фіг. 3 Фіг. 4 Фіг. 5a Фіг. 5b 6 41484 Фіг. 5c Фіг. 6 Фіг. 7 7 41484 Фіг. 8 Фіг. 9 8 41484 Фіг. 10 Фіг. 11 9 41484 Фіг. 12 Фіг. 13 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 10