Акустична система

1 Акустична система, що містить корпус з розміщеними в ньому акустичним динаміком і елементами зв'язку з блоком керування, при цьому акустичний динамік виконаний поверненим своїм розтрубом у бік, протилежний внутрішній порожнині згаданого корпуса, яка відрізняється тим, що вона додатково містить резонансні труби, об'єднані в блок чи у блоки, і встановлені на корпусі перпендикулярно згаданому корпусу чи під кутом до нього, при цьому згадані резонансні труби виконані різної довжини і встановлені в блоці паралельно одна одній та одна біля одної, резонансні труби в блоці виконані або з закритим вільним кінцем, або з відкритим вільним кінцем, або в комплексі з закритими і відкритими вільними кінцями, ВІЛЬНІ КІНЦІ відкритих резонанс них труб виконані або без скосу, чи в комплексі без скосу і зі скошеним вільним кінцем, площини зрізу резонансних труб зі скошеним вільним кінцем виконані поверненими відносно одна до одної в одному напрямку, а акустичний динамік виконаний розташованим поверненим своїм розтрубом або убік резонансних труб, або під кутом до них ВШ О со 43701 нену камеру, стінки якої виконано з достатньо гнучкого матеріалу [2] Недоліками відомої акустичної системи є наявність в сигналі, що відтворюється, значних нелінійних вібрацій стінок корпуса, які виникають ізза недостатньої жорсткості демпфера, який виконано у вигляді порожнистої труби Недоліками відомої акустичної системи є також й те, що вона не дозволяє забезпечити необхідну рівномірність частотної характеристики, не володіє насиченими за звучанням природними гармоніками, які надають звуку глибини і яскравості Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є акустична система, що містить корпус з розміщеними в ньому акустичним динаміком і елементами зв'язку з блоком керування, при цьому акустичний динамік виконаний поверненим своїм розтрубом убік, протилежний внутрішній порожнині згаданого корпуса [3] Недоліками відомої акустичної системи, обраної за прототип, є те, що вона не володіє насиченими за звучанням природними гармоніками, які надають звуку сили, глибини і яскравості В основу винаходу поставлена задача шляхом зміни тембру звучання забезпечити розширення частотної області акустичної системи Суть винаходу в акустичній системі, що містить корпус з розміщеними в ньому акустичним динаміком і елементами зв'язку з блоком керування, при цьому акустичний динамік виконаний поверненим своїм розтрубом убік, протилежний внутрішній порожнині згаданого корпуса, досягається тим, що вона додатково містить резонансні труби, об'єднані в блок чи у блоки, і встановлені на корпусі перпендикулярно згаданому корпусу чи під кутом до нього Суть винаходу досягається також й тим, що згадані резонансні труби виконані різної довжини і встановлені в блоці паралельно одна одній та одна біля одної, резонансні труби в блоці виконані або з закритим вільним кінцем, або з відкритим вільним кінцем, або в комплексі з закритими і відкритими вільними кінцями, ВІЛЬНІ КІНЦІ відкритих резонансних труб виконані або без скосу, чи в комплексі без скосу і зі скошеним вільним кінцем, площини зрізу резонансних труб зі скошеним вільної кінцем виконані поверненими відносно одна до одної в одному напрямку, акустичний динамік виконаний розташованим поверненим своїм розтрубом або убік резонансних труб, або під кутом до них Суть винаходу полягає також й в тому, що у випадку закріплення акустичного динаміка в напрямку, що збігається з осями резонансних труб, корпус може бути виконаний як із закритими торцевими стінками, так і з відкритим торцем, кут зрізу труб виконується в діапазоні від ЗО до 90 градусів щодо подовжньої осі резонансної труби, блоки резонансних труб можуть встановлюватися як на верхній поверхні корпуса, так і на його фронтальній чи тильній стороні, чи на всіх сторонах корпуса водночас, згадані блоки резонансних труб можуть встановлюватися як симетрично щодо геометричного центра сторони корпуса, так і в геометричному центрі сторони корпуса, а також і не симетрично йому, у випадку розміщення блоків резонансних труб симетрично щодо геометричного центра сторони корпуса, акустичний динамік виконується розташованим симетрично між згаданими блоками і поверненим своїм розтрубом убік одного з блоків, блоки резонансних труб, що розміщуються симетрично щодо геометричного центра сторони корпуса, можуть бути виконані різної висоти, а нижній кінець усіх без винятку резонансних труб виконаний відкритим Порівняльний аналіз технічного рішення, що заявляється, із прототипом, дозволяє зробити висновок, що акустична система, що заявляється, відрізняється тим, що вона додатково містить резонансні труби, об'єднані в блок чи у блоки, і встановлені на корпусі перпендикулярно згаданому корпусу чи під кутом до нього, при цьому згадані резонансні труби виконані різної довжини і встановлені в блоці паралельно одна одній та одна біля одної, резонансні труби в блоці виконані або з закритим вільним кінцем, або з відкритим вільним кінцем, або в комплексі з закритими і відкритими вільними кінцями, ВІЛЬНІ КІНЦІ відкритих резонансних труб виконані або без скосу, чи в комплексі без скосу і зі скошеним вільним кінцем, площини зрізу резонансних труб зі скошеним вільним кінцем виконані поверненими відносно одна до одної в одному напрямку, акустичний динамік виконаний розташованим поверненим своїм розтрубом або убік резонансних труб, або під кутом до них, у випадку закріплення акустичного динаміка в напрямку, що збігається з осями резонансних труб, корпус може бути виконаний як із закритими торцевими стінками, так і з відкритим торцем, кут зрізу труб виконується в діапазоні від ЗО до 90 градусів щодо подовжньої осі резонансної труби, блоки резонансних труб можуть встановлюватися як на верхній поверхні корпуса, так і на його фронтальній чи тильній стороні, чи на всіх сторонах корпуса водночас, згадані блоки резонансних труб можуть встановлюватися як симетрично щодо геометричного центра сторони корпуса, так і в геометричному центрі сторони корпуса, а також і не симетрично йому, у випадку розміщення блоків резонансних труб симетрично щодо геометричного центра сторони корпуса, акустичний динамік виконаний розташованим симетрично між згаданими блоками і поверненим своїм розтрубом убік одного з блоків, блоки резонансних труб, що розміщуються симетрично щодо геометричного центра сторони корпуса, можуть бути виконані різної висоти, а нижній кінець усіх без винятку резонансних труб виконаний відкритим Таким чином, акустична система, що заявляється, відповідає критерію винаходу «новизна» Суть винаходу пояснюється за допомогою ілюстрацій, де на фіг 1 поданий загальний вигляд акустичної системи, що заявляється, на фіг 2 подана конструктивно-компонувальна схема акустичної системи (як варіант конструктивного виконання), на фіг 3-10 подані варіанти розміщення резонансних труб на корпусі акустичної системи, на фіг 11 показаний графік настроювання акустичної системи, на фіг 12 показаний графік накриття смугами пропускання труб частотної області акустичної системи Акустична система (як один з варіантів конструктивного виконання) містить корпус 1 з розміщеними в останньому акустичним динаміком 2 і елементами зв'язку 3 із блоком керування 4 Динамік 2 виконується поверненим своїм розтрубом 43701 5 або убік, протилежний внутрішній порожнині 6 згаданого корпуса 1 (див фіг 1, фіг 3-4, фіг 8), або поверненим своїм розтрубом 5 убік резонансних труб 7 (див фіг 2, фіг 5-6), або під кутом до них (див фіг 7) Резонансні труби 7 виконані об'єднаними в блок (див фіг 2, фіг 3-8) чи у блоки (див фіг 1, фіг 9-10), і встановлені на корпусі 1 перпендикулярно згаданому корпусу 1 (див фіг 17, фіг 9-10) чи під кутом до нього (див фіг 8) При цьому згадані резонансні труби 7 виконані різної довжини і встановлені в блоці паралельно одна одній та одна біля одної (див фіг 1-2) Конструктивно резонансні труби 7 у блоці виконані (встановлені) або з закритим вільним кінцем 8, або з відкритим вільним кінцем 9, або в комплексі з закритими 8 і відкритими 9 вільними кінцями ВІЛЬНІ КІНЦІ 9 відкритих резонансних труб 7 виконані або без скосу 10, чи в комплексі без скосу 10 і зі скошеним 11 вільним кінцем 9 Площини зрізу (скосу) 10 резонансних труб 7 зі скошеним 11 вільним кінцем 9 виконані поверненими відносно один одного в одному напрямку (див фіг 1-2) Конструктивно акустичний динамік 2 виконаний розташованим поверненим своїм розтрубом 5 або убік резонансних труб 7 (див фіг 2 та фіг 5-6), або під кутом до них (див фіг 7) У випадку закріплення акустичного динаміка 2 у напрямку, що збігається з подовжніми осями резонансних труб 7, корпус 1 акустичної системи може бути виконаний як із закритими торцевими стінками 12 (див фіг 2, фіг 8 та фіг 10), так і з відкритим торцем (див фіг 1, фіг 3-7, фіг 9) Кут а зрізу 10 резонансних труб 7 виконується в діапазоні від ЗО до 90 градусів щодо подовжньої осі резонансної труби 7 (див фіг 2) Блоки резонансних труб 7 можуть встановлюватися як на верхній (фронтальної) поверхні 13 корпуса 1 (див фіг 1-2), так і на його бічній (позиція 14) чи тильній стороні (на торцевій СТІНЦІ 12), чи на всіх сторонах корпуса 1 водночас (позиції 12, 13 і 14) Блоки резонансних труб 7 можуть встановлюватися як симетрично щодо геометричного центра сторони корпуса 1 (див фіг 10), так і в геометричному центрі сторони корпуса 1 (див фіг 9), а також і не симетрично йому, наприклад, ближче до бічної 14 чи торцевої 12 стінкам корпуса 1 Конструктивно у випадку розміщення блоків резонансних труб 7 симетрично щодо геометричного центра сторони корпуса 1, акустичний динамік 2 виконаний розташованим симетрично між згаданими блоками і поверненим своїм розтрубом 5 убік одного з блоків резонансних труб 7 Згадані блоки резонансних труб 7, що розміщаються симетрично щодо геометричного центра сторони корпуса 1, можуть бути виконані різної висоти, наприклад, L і 1, де L > 1 чи L » 1 По КІЛЬКОСТІ труб 7 у блоці, блоки резонансних труб 7 можуть містити більше двох резонансних труб 7, наприклад, п = 3, 5, 7 і більше, де п - КІЛЬКІСТЬ резонансних труб 7 Акустична система працює таким чином Включають блок керування 4 і через елементи зв'язку 3 подають керуючий сигнал на акустичний динамік 2 Спрацьовує акустичний динамік 2 і звук з рупора 5 направляється убік резонансних труб 7 У відкритій резонансній трубі 7 існують частотні області поблизу частот птіс ~\Г' де п - КІЛЬКІСТЬ резонансних труб (п = 1, 2, З N), с - швидкість звуку, L - довжина резонансної труби, у яких спостерігається підвищення звукового тиску в 5-7 та більше разів Поблизу основного резонансу цей підйом звукового тиску буде найбільшим Найбільшою буде й смуга пропускання звуку за рівнем 3 дБ Через це, з технічної точки зору, більш високими резонансами можна знехтувати Відкриті резонансні труби 7 вимальовують частоти он, (02, (Оз, «ч (05, соє, (07, cos та ІНШІ Щоб пе рекрити всю область випромінюваних частот використовують набір з п резонансних труб 7 різної довжини L, які настроєні на різні частоти с Насто роювання провадиться таким чином, щоб смугами пропускання зазначених резонансних труб 7 накрити всю частотну область акустичного гучномовця 2 У результаті сумування отримуємо графік залежності звукового тиску Р від частоти звукових коливань (о резонансних труб 7 (див фіг 12) При цьому на виході будемо мати прямокутну амплггудно-частотну характеристику акустичної системи Зазначене конструктивне виконання акустичної системи дає виграш у звуковому тиску, а також насичує звучання природними гармоніками, які надають глибини і яскравості музичній програмі Конструктивно можна встановлювати на корпус акустичної системи закриті труби з отвором у ПІДНІЖЖЯ, адже вони при порівнянні з аналогічними трубами, але закритими у ПІДНІЖЖЯ, мають ВДВІЧІ меншу довжину їхній тембр визначається частотами (о = (2n-1)7ic/2L де п - КІЛЬКІСТЬ резонансних труб (п = 1, 2, З N), с - швидкість звуку, L - довжина резонансної труби Тембр закритих труб (позиція 8) складають непарні гармоніки, отже він є біднішим у порівнянні з тембром відкритої труби (поз 9) Можливі варіанти конструктивного виконання подані на фіг 3-10 Варіант конструктивного виконання акустичної системи, що заявляється, представлений розрахунковими даними В зазначеній акустичній системі використовуються Варіант № 1. Низькочастотний гучномовець марки 75ГДН, що працює в діапазоні 25-500 Гц, корпус з розташованими на фронтальній стороні (позиція 13) резонансними трубами у КІЛЬКОСТІ 7 штук (з них 5 відкритих та 2 закритих) Частоти настройки та довжини труб надані в таблиці 1 Таблиця 1 № Частота основного резонансу, ГЦ Полоса пропускання, ГЦ Довжина труби, м Тип труби 1 54,4 46,0-64,5 1,60 Закрита 2 76,5 64,5-91,0 1,12 Закрита 43701 Продовження табл 1 № Частота основного резонансу, Гц Полоса пропускання, Гц Довжина труби, м Тип труби 3 107,5 91,0-127,5 1,56 Відкрита 4 151,5 127,5-179,5 1,10 Відкрита 5 212,8 179,5-252,5 0,786 Відкрита 6 300,0 252,5-355,0 0,56 Відкрита 7 421,0 355,0-500,0 0,40 Відкрита Варіант № 2. Середньочастотний гучномовець марки 20ГДС, що працює в діапазоні 500-5000 Гц, корпус з розташованими на фронтальній стороні (позиція 13) резонансними трубами у КІЛЬКОСТІ 7 штук (з них усі 7 - відкритих) Частоти настройки та довжини труб надані в таблиці 2 Таблиця 2 Полоса пропускання, Гц Довжина труби, м Тип труби 1 Частота основного резонансу, Гц 600,0 500-714 0,28 Відкрита 2 853,7 714-1020 0,20 Відкрита 3 1219,0 1020-1457 0,14 Відкрита 4 1728,0 1457-2043 0,10 Відкрита 5 2430,0 2043-2882 0,09 Відкрита 6 3417,0 2882-4053 0,05 Відкрита 7 4800,0 4053-5700 0,035 Відкрита № У варіантах 1 та 2 гучномовці закріплюються на фронтальній панелі (позиція 13) акустичної системи, наприклад, як надано на фіг 2 та фіг 5-6 Підвищення ефективності використання акустичної системи, що заявляється, у порівнянні з прототипом, досягається за рахунок постачання корпуса акустичної системи резонансними трубами різного конструктивного виконання, різного діаметра, а також за рахунок різного конструктивного розташування їх на корпусі акустичної системи Таке оформлення дає виграш у звуковому тис ку, а також насичує звучання природними гармоніками, які надають глибини і яскравості звуку Джерела інформації 1 Патент РФ № 2002315 С1, МПК G 10 К 13/00, 1993-аналог 2 Патент США № 3547220, кл G 10 К 13/00, Н 04 R 1/28, 1978-аналог 3 Патент РФ № 2043663 С1 "Акустична система", МПК G 10 К 13/00, Н 04 R 1/28, 1995 - прототип 43701 ,8 9 9 ФІГ. 1 43701 //////////////////^^ Фіг. 2 43701 Фіг. З Фіг. 5 Фіг. 4 Фіг. 6 43701 1 5 /2 Фіг. 7 Фіг. 9 Фіг. 8 Фіг. 10 43701 PJB о -з виґг иг3 Фіг. 11 О -з • ~£ .. аг Фіг. 12 и раж 50 є кз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 43701 10