Акустична система

Реферат: Акустична система містить безпосередньо радіоприймач та дифузорний гучномовець, при цьому дифузорний гучномовець виконано з'єднаним з відповідною системою радіоприймача за допомогою електричного ланцюга. Система додатково містить корпус та резонансні труби, об'єднані в блок чи у блоки, при цьому в одній із стінок корпуса виконано отвір, дифузорний гучномовець виконано розташованим напроти згаданого отвору, а резонансні труби виконано встановленими на корпусі перпендикулярно згаданому корпусу чи під кутом до нього над отвором в зазначеній стінці корпуса. Резонансні труби виконано різної довжини і встановлено в блоці паралельно одна одній та одна біля одної. Резонансні труби в блоці виконано або з закритим вільним кінцем, або з відкритим вільним кінцем, або в комплексі з закритими і відкритими вільними кінцями. Вільні кінці відкритих резонансних труб виконано або без скосу, чи в комплексі без скосу і зі скошеним вільним кінцем, площини зрізу резонансних труб зі скошеним вільним кінцем виконано поверненими відносно одна до одної в одному напрямку. Дифузорний гучномовець виконано поверненим своїм розтрубом або убік резонансних труб, або під кутом до них. UA 96174 U (12) UA 96174 U UA 96174 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі музики, а саме, до акустичних систем радіоприймачів, оснащених гучномовцями. Відома акустична система, що містить радіоприймач з розміщеним у його корпусі гучномовцем, при цьому в корпусі виконані отвори, в яких встановлено зазначений гучномовець [1]. Недоліками відомої акустичної системи є те, що вона, використовуючи дифузорний гучномовець, не дозволяє забезпечити радіоприймачу необхідну рівномірність частотної характеристики, не володіє насиченими за звучанням природними гармоніками, які надають звуку глибини і яскравості. Відома акустична система, що містить радіоприймач, системи якого виконано розміщеними в корпусі, та гучномовці, які виконано розміщеними у додаткових корпусах, при цьому зазначені гучномовці виконано з'єднаними з відповідною системою радіоприймача за допомогою електричних ланцюгів [2]. Недоліками відомої акустичної системи є наявність в сигналі, що відтворюється дифузорними гучномовцями, значних нелінійних вібрацій стінок корпуса, які виникають із-за недостатньої жорсткості зазначених стінок додаткового корпуса. Недоліками відомої акустичної системи є також й те, що вона, у разі використання тільки дифузорних гучномовців, не дозволяє забезпечити необхідну рівномірність частотної характеристики, не володіє насиченими за звучанням природними гармоніками, які надають звуку глибини і яскравості. Найбільш близьким аналогом, як за суттю, так і за задачею, що вирішується, є акустична система, що містить безпосередньо радіоприймач та дифузорний гучномовець, при цьому дифузорний гучномовець з'єднано з відповідною системою радіоприймача за допомогою електричного ланцюга [3]. Недоліками найближчого аналогу є те, що відома система, у разі використання тільки дифузорних гучномовців, не володіє насиченими за звучанням природними гармоніками, які надають звуку сили, глибини і яскравості. В основу корисної моделі поставлено задачу шляхом зміни тембру звучання гучномовця радіоприймача забезпечити розширення частотної області акустичної системи. Поставлена задача вирішується тим, що в акустичній системі, що містить безпосередньо радіоприймач та дифузорний гучномовець, при цьому дифузорний гучномовець виконано з'єднаним з відповідною системою радіоприймача за допомогою електричного ланцюга, згідно з корисною моделлю, система додатково містить корпус та резонансні труби, об'єднані в блок чи у блоки, при цьому в одній із стінок корпуса викопано отвір, дифузорний гучномовець виконано розташованим напроти згаданого отвору, а резонансні труби виконано встановленими на корпусі перпендикулярно згаданому корпусу чи під кутом до нього над отвором в зазначеній стінці корпуса, причому згадані резонансні труби виконано різної довжини і встановлено в блоці паралельно одна одній та одна біля одної, резонансні труби в блоці виконано або з закритим вільним кінцем, або з відкритим вільним кінцем, або в комплексі з закритими і відкритими вільними кінцями, вільні кінці відкритих резонансних труб виконано або без скосу, чи в комплексі без скосу і зі скошеним вільним кінцем, площини зрізу резонансних труб зі скошеним вільним кінцем виконано поверненими відносно одна до одної в одному напрямку, а дифузорний гучномовець виконаний поверненим своїм розтрубом або убік резонансних труб, або під кутом до них. Також новим в конструкції акустичної системи є те, що у випадку закріплення дифузорного гучномовця в напрямку, що збігається з осями резонансних труб, додатковий корпус виконано як із закритими торцевими стінками, так і з відкритим торцем, кут зрізу труб виконано в діапазоні від 20 до 90 градусів щодо подовжньої осі резонансної труби, блоки резонансних труб встановлено як на верхній поверхні додаткового корпуса, так і на його фронтальній чи тильній стороні, чи на всіх сторонах додаткового корпуса водночас, зазначені блоки резонансних труб встановлено як симетрично щодо геометричного центра сторони додаткового корпуса, так і в геометричному центрі сторони додаткового корпуса, а також і не симетрично йому, у випадку розміщення блоків резонансних труб симетрично щодо геометричного центра сторони додаткового корпуса, дифузорний гучномовець виконано розташованим симетрично між згаданими блоками і поверненим своїм розтрубом убік одного з блоків, блоки резонансних труб, що розміщуються симетрично щодо геометричного центра сторони додаткового корпуса, виконано різної висоти, а нижній кінець усіх без винятку резонансних труб виконано відкритим. Технічна задача в запропонованій акустичній системі вирішується: - шляхом додаткового розміщення в акустичній системі корпуса та резонансних труб, об'єднаних в блок чи у блоки, забезпечується розширення технічних можливостей зазначеної системи; 1 UA 96174 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - шляхом встановлення резонансних труб забезпечують подання звуків насиченими за звучанням природними гармоніками, які надають звуку сили, глибини і яскравості; - шляхом об'єднання резонансних труб в блок чи у блоки, і встановлення їх на корпусі перпендикулярно згаданому корпусу чи під кутом до нього, забезпечують подання звуків насиченими за звучанням природними гармоніками, які надають звуку сили, глибини і яскравості; - шляхом розміщення дифузорного гучномовця напроти отвору в додатковому корпусі, забезпечується його звукова взаємодія з резонансними трубами; - шляхом розміщення резонансних труб на корпусі перпендикулярно згаданому корпусу чи під кутом до нього над отвором в зазначеній стінці корпуса, забезпечується зміна акустичного ефекту; - шляхом виконання резонансних труб різної довжини і встановлення їх в блоці паралельно одна одній та одна біля одної, забезпечується розширення частотної області акустичної системи; - шляхом виконання резонансних труб в блоці або з закритим вільним кінцем, або з відкритим вільним кінцем, або в комплексі з закритими і відкритими вільними кінцями, забезпечують розширення частотної області акустичної системи покращують діапазон звучання; - шляхом виконання вільних кінців відкритих резонансних труб або без скосу, чи в комплексі без скосу і зі скошеним вільним кінцем, забезпечують розширення частотної області акустичної системи та покращують діапазон звучання; - шляхом виконання площини зрізу резонансних труб зі скошеним вільним кінцем поверненими відносно одна до одної в одному напрямку, забезпечують направлення звуку в необхідну сторону; - шляхом розташування акустичного динаміка так, що він є поверненим своїм розтрубом або убік резонансних труб, або під кутом до них, забезпечують подання звуків насиченими за звучанням природними гармоніками, які надають звуку сили, глибини і яскравості; - шляхом виконання кута зрізу труб в діапазоні від 30 до 90 градусів щодо подовжньої осі резонансної труби, забезпечують направлення звуку на необхідну сторону та розширення частотної області акустичної системи, з покращенням, водночас, діапазону звучання акустичної системи; - шляхом встановлення блоків резонансних труб як на верхній поверхні корпуса, так і на його фронтальній чи тильній стороні, чи на всіх сторонах корпуса водночас, забезпечують у кожному з варіантів направлення звуку в необхідну сторону; - шляхом встановлення згаданих блоків резонансних труб як симетрично щодо геометричного центра сторони корпуса, так і в геометричному центрі сторони корпуса, а також і не симетрично йому, забезпечують у кожному з варіантів направлення звуку в необхідну сторону. - шляхом виконання дифузорного гучномовця поверненим своїм розтрубом або убік резонансних труб, або під кутом до них, забезпечується зміна тембр звучання резонансних труб. Акустична система, що заявляється, відрізняється від найближчого аналога тим, що у випадку закріплення дифузорного гучномовцяв напрямку, що збігається з осями резонансних труб, додатковий корпус може бути виконаний як із закритими торцевими стінками, так і з відкритим торцем, кут зрізу труб виконується в діапазоні від 20 до 90 градусів щодо подовжньої осі резонансної труби, блоки резонансних труб можуть встановлюватися як на верхній поверхні додаткового корпуса, так і на його фронтальній чи тильній стороні, чи на всіх сторонах додаткового корпуса водночас, блоки резонансних труб можуть встановлюватися як симетрично щодо геометричного центра сторони додаткового корпуса, так і в геометричному центрі сторони додаткового корпуса, а також і не симетрично йому, у випадку розміщення блоків резонансних труб симетрично щодо геометричного центра сторони додаткового корпуса, дифузорний гучномовець виконується розташованим симетрично між згаданими блоками і поверненим своїм розтрубом убік одного з блоків, блоки резонансних труб, що розміщуються симетрично щодо геометричного центра сторони додаткового корпуса, можуть бути виконані різної висоти, а нижній кінець усіх без винятку резонансних труб виконаний відкритим. Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де на Фіг. 1 показано загальний вигляд акустичної системи, що заявляється, на Фіг. 2 показано конструктивно-компонувальну схему акустичної системи (як варіант конструктивного виконання), на Фіг. 3-10 показано варіанти розміщення резонансних труб на корпусі акустичної системи, на Фіг. 11 показаний графік настроювання акустичної системи, на Фіг. 12 показаний графік накриття смугами 2 UA 96174 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пропускання груб частотної області акустичної системи, на Фіг. 13 показано загальний вигляд додаткового корпусу (як варіант конструктивного виконання). Акустична система (як один з варіантів конструктивного виконання) містить корпус 1 радіоприймача з розміщеними в останньому відповідними системами та блоком керування, та акустичний динамік 2, який виконано як дифузорний гучномовець. Зазначений дифузорний гучномовець (позиція 2) виконано з'єднаним з відповідною системою радіоприймача (через блок керування радіоприймача) за допомогою електричного ланцюга 3. Радіоприймач виконано розміщеним у додатковому корпусі 4 так, щоб блок керування радіоприймача знаходився зовні зазначеного додаткового корпуса 4. В середині додаткового корпуса 4 також розміщено дифузорний гучномовець (позиція 2). В одній із стінок (позиція 5) виконано отвір 6 (див. Фіг. 13). З зовнішньої сторони додаткового корпуса 4 встановлені резонансні труби 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 додатковому корпусі 4 перпендикулярно згаданому додатковому корпусу 4 (див. Фіг. 1-7, 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 кіпцями. 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) відкритих 9 резонансних труб 7 зі скошеним 11 вільним кінцем 9 виконані поверненими відносно один до одного в одному напрямку (див Фіг. 1 та Фіг. 2). Конструктивно акустичний динамік (дифузорний гучномовець) 2 виконаний розташованим поверненим своїм розтрубом 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 (дифузорного гучномовця) 2 у напрямку, що збігається з подовжніми осями резонансних труб 7, додатковий корпус 4 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 та Фіг. 13). Кут α зрізу 10 резонансних труб 7 виконується в діапазоні від 20 до 90 градусів щодо подовжньої осі резонансної труби 7 (див. Фіг. 2). Блоки резонансних труб 7 можуть встановлюватися як на верхній (фронтальної) поверхні 13 додаткового корпуса 4 (див. Фіг. 1-2), так і на його бічний (позиція 14) чи тильній стороні (на торцевій стінці 12), чи на всіх сторонах додаткового корпуса 4 водночас (позиції 12, 13 і 14). Блоки резонансних труб 7 можуть встановлюватися як симетрично щодо геометричного центра сторони додатковою корпуса 4 (див. Фіг. 10), так і в геометричному центрі сторони додаткового корпуса 4 (див. Фіг. 9), а також і не симетрично йому, наприклад, ближче до бічної 14 чи торцевої 12 стінкам додаткового корпуса 4. Конструктивно у випадку розміщення блоків резонансних труб 7 симетрично щодо геометричного центра сторони додаткового корпуса 4, акустичний динамік (дифузорний гучномовець) 2 виконаний розташованим симетрично між згаданими блоками і поверненим своїм розтрубом 15 убік одного з блоків резонансних труб 7. Згадані блоки резонансних труб 7, що розміщаються симетрично щодо геометричного центра сторони додаткового корпуса 4, можуть бути виконані різної висоти, наприклад, Н і h, де Н > h чи Н >> h. По кількості труб 7 у блоці, блоки резонансних труб 7 можуть містити більше двох резонансних труб 7, наприклад, n=3, 5, 7 і більше, де n - кількість резонансних труб 7. Дифузор динаміка 2 виконується поверненим своїм розтрубом 15 або убік, протилежний внутрішній порожнині 16 згаданого додаткового корпуса 4 (див Фіг. 1, Фіг. 3-4, Фіг. 8), або поверненим своїм розтрубом 15 убік резонансних труб 7 (див. Фіг. 2, Фіг. 5-6), або під кутом до них (див. Фіг. 7). Акустична система працює таким чином. Вмикають блок керування радіоприймача і через електричний ланцюг 3 подають керуючий сигнал на акустичний динамік 2. Спрацьовує акустичний динамік (дифузорний гучномовець) 2 і звук з рупора (розтруба 15) зазначеного дифузорного гучномовця направляється убік резонансних труб 7. У відкритій (позиція 9) резонансній трубі 7 існують частотні області коливань поблизу частот: nc L де: n - кількість резонансних труб (n = 1, 2, 3 … N); c - швидкість звуку; L - довжина (Н або h) 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. 3 UA 96174 U 5 10 15 20 25 30 Відкриті (позиція 9) резонансні труби 7 вимальовують частоти ω1, ω2, ω3, ω4, ω5, ω6, ω7, ω8 та інші. Щоб перекрити всю область випромінюваних частот використовують набір з n резонансних труб 7 різної довжини L, які настроєні на різні частоти ω. Настроювання провадять таким чином, щоб смугами пропускання зазначених резонансних труб 7 накрити всю частотну область акустичного гучномовця (дифузорного гучномовця) 2. У результаті сумування отримуємо графік залежності звукового тиску Р від частоти звукових коливань ω резонансних труб 7 (див. Фіг. 12). При цьому на виході будемо мати прямокутну амплітудно-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 додатковий корпус 4 акустичної системи закриті (позиція 8) резонансні труби 7 з отвором у підніжжя, адже вони при порівнянні з аналогічними трубами 7, але закритими у підніжжя, мають вдвічі меншу довжину. Їхній тембр визначається частотами   2n  1c / 2L де: n - кількість резонансних труб (n = 1, 2, 3 … N); c - швидкість звуку; L - довжина (Н або h) 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 виконанні акустичної системи, а саме, розміщення резонансних труб 7 на додатковому корпусі 4, показано на Фіг. 3-10. Варіант конструктивного виконання акустичної системи, що заявляється, представлений розрахунковими даними. В зазначеній акустичній системі використовують: Варіант № 1. Використовують низькочастотний гучномовець марки 75ГДН (від радіоприймача), що працює в діапазоні 25-500 Гц, корпус з розташованими на фронтальній стороні (позиція 13) резонансними трубами 7 у кількості сім штук (з них п'ять труб з відкритими вільними кінцями та дві труби закритих), діаметр резонансних труб 50 мм. Частоти настройки та довжини труб надані в таблиці 1. Таблиця 1 № 1 2 3 4 5 6 7 35 Частота основного резонансу, Гц 54,4 76,5 107,5 151,5 212,8 300,0 421,0 Смуга пропускання, Гц Довжина труби, м 46,0-64,5 64,5-91,0 91,0-127,5 127,5-179,5 179,5-252,5 252,5-355,0 355,0-500,0 1,60 1,12 1,56 1,10 0,786 0,56 0,40 Тип труби Закрита Закрита Відкрита Відкрита Відкрита Відкрита Відкрита Варіант № 2. Середньочастотний гучномовець марки 20 ГДС (від радіоприймача), що працює в діапазоні 500-5000 Гц, корпус з розташованими на фронтальній стороні (позиція 13) резонансними трубами 7 у кількості сім штук (з них усі сім - відкритих). Частоти настройки та довжини труб надані в таблиці 2. 4 UA 96174 U Таблиця 2 № 1 2 3 4 5 6 7 5 10 15 Частота основного резонансу, Гц 600,0 853,7 1219,0 1728,0 2430,0 3417,0 4800,0 Смуга пропускання, Гц Довжина труби, м 500-714 714-1020 1020-1457 1457-2043 2043-2882 2882-4053 4053-5700 0,28 0,20 0,14 0,10 0,09 0,05 0,035 Тип труби Відкрита Відкрита Відкрита Відкрита Відкрита Відкрита Відкрита У варіантах 1 та 2 гучномовці закріплюються па верхній панелі (позиція 13) додаткового корпусу 4 акустичної системи, наприклад, як надано на Фіг. 2 та Фіг. 5-6. Підвищення ефективності використання акустичної системи, що заявляється, у порівнянні з найближчим аналогом, досягається за рахунок постачання акустичної системи радіоприймача додатковими резонансними трубами різного конструктивного виконання, різного діаметра, а також за рахунок різного конструктивного розташування їх на додатковому корпусі акустичної системи, в якому безпосередньо розміщений радіоприймач. Таке оформлення акустичної системи радіоприймача дає виграш у звуковому тиску, а також насичує звучання природними гармоніками, які надають глибини і яскравості звуку. Джерела інформації: 1. Левитин Е.А., Левитин Л.Е. "Радиовещательные приемники". Справочник, Издательство: Энергия, - М.: 1967, с. 12-34 - аналог. 2. Белов И.Ф., Дрызго Е.В., Суханов Ю.И. "Справочник по бытовой приемно-усилительной радиоаппаратуре". Издательство "Радио и связь", - М: 1981, с. 26-43 - аналог. 3. Алексеев Ю.П. "Бытовая радиоприемная и звуковоспроизводящая аппаратура: справочник". Издательство "Радио и связь", Серия: Массовая радиобиблиотека., Вып. 1201, М.: 1994, C. 12-50 – найближчий аналог. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 1. Акустична система, що містить безпосередньо радіоприймач та дифузорний гучномовець, при цьому дифузорний гучномовець виконано з'єднаним з відповідною системою радіоприймача за допомогою електричного ланцюга, яка відрізняється тим, що вона додатково містить корпус та резонансні труби, об'єднані в блок чи у блоки, при цьому в одній із стінок корпуса виконано отвір, дифузорний гучномовець виконано розташованим напроти згаданого отвору, а резонансні труби виконано встановленими на корпусі перпендикулярно згаданому корпусу чи під кутом до нього над отвором в зазначеній стінці корпуса, причому згадані резонансні труби виконано різної довжини і встановлено в блоці паралельно одна одній та одна біля одної, резонансні труби в блоці виконано або з закритим вільним кінцем, або з відкритим вільним кінцем, або в комплексі з закритими і відкритими вільними кінцями, вільні кінці відкритих резонансних труб виконано або без скосу, чи в комплексі без скосу і зі скошеним вільним кінцем, площини зрізу резонансних труб зі скошеним вільним кінцем виконано поверненими відносно одна до одної в одному напрямку, дифузорний гучномовець виконано поверненим своїм розтрубом або убік резонансних труб, або під кутом до них. 2. Акустична система за п. 1, яка відрізняється тим, що у випадку закріплення дифузорного гучномовця в напрямку, що збігається з осями резонансних труб, додатковий корпус може бути виконаний як із закритими торцевими стінками, так і з відкритим торцем. 3. Акустична система за п. 1, яка відрізняється тим, що кут зрізу труб виконано в діапазоні від 20 до 90 градусів щодо подовжньої осі резонансної труби. 4. Акустична система за п. 1, яка відрізняється тим, що блоки резонансних труб встановлено як на верхній поверхні додаткового корпуса, так і на його фронтальній чи тильній стороні, чи на всіх сторонах додаткового корпуса водночас. 5. Акустична система за пп. 1 і 4, яка відрізняється тим, що блоки резонансних труб встановлено як симетрично щодо геометричного центру сторони додаткового корпуса, так і в геометричному центрі сторони додаткового корпуса, а також і не симетрично йому. 6. Акустична система за пп. 1, 4 і 5, яка відрізняється тим, що у випадку розміщення блоків резонансних труб симетрично щодо геометричного центра сторони додаткового корпуса, 5 UA 96174 U 5 дифузорний гучномовець розташовано симетрично між згаданими блоками і поверненим своїм розтрубом убік одного з блоків. 7. Акустична система за пп. 1, 4, 5 і 6, яка відрізняється тим, що блоки резонансних труб, що розміщуються симетрично щодо геометричного центра сторони додаткового корпуса, виконано різної висоти. 8. Акустична система за пп. 1-7, яка відрізняється тим, що нижній кінець усіх без винятку резонансних труб виконано відкритим. 6 UA 96174 U 7 UA 96174 U 8 UA 96174 U 9 UA 96174 U 10 UA 96174 U 11 UA 96174 U 12 UA 96174 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 13