Електроакустичний перетворювач

Реферат: Винахід має відношення до техніки електроакустичних (електромеханічних), в тому числі гідроакустичних та інших, перетворювачів. Електроакустичний перетворювач містить два випромінювальні елементи, які підключені до двох протифазних виходів джерела сигналу. Перший вихід джерела є з імпульсно-модульованим сигналом, пропорційним позитивній частині аналогового сигналу, а другий вихід джерела є з імпульсно-модульованим сигналом, пропорційним негативній частині аналогового сигналу. Винахід дозволяє забезпечити підсилювання з розподілом сигналу на його позитивну та негативну складові, але з можливістю використання гучномовців з односекційною обмоткою. UA 103212 C2 (12) UA 103212 C2 UA 103212 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до техніки електроакустичних (електромеханічних), в тому числі гідроакустичних та інших перетворювачів, зокрема до звуковідтворювальної (гучномовної) техніки, в якій перетворювач використовується разом з комутаційними аудіопідсилювачами потужності (класу D) тощо. Електроакустичний перетворювач - це гучномовець, головні телефони (телефонні навушники) тощо, в яких використовується перетворювання електричного сигналу в механічний. В загальному випадку перетворювання може бути як в газовому середовищі (в повітрі), так і в рідині (у воді), а також в механічних лініях передачі сигналу. Перший аналог описаний в: [1 Гаалаас Э. Аудиоусилители класса D: особенности и преимущества (части 1 и 2) // Электронные компоненты - Украина, 2008, № 3/4, с. 35-42]. В [1] показаний гучномовець з однією обмоткою, що є простішою конструкцією. Його недоліком є те, що він не може забезпечити високу якість сигналу, який підсилюється в двотактних комутаційних підсилювачах потужності. В підсилювачі з таким гучномовцем виникають або наскрізні струми, або електромагнітні спотворювання (в залежності від режиму роботи підсилювача), що знижують якість підсилювання. Другим аналогом є описаний в патентах: [2 Патент України № 44739 на корисну модель "Мостовий комутаційний каскад", клас H03F 3/20, Бюл. № 19, 2009 (автор Голуб В.С)]; [3 Патент України № 44810 на корисну модель "Електроакустичний перетворювач", клас H04R 9/00, Бюл. № 19, 2009 (автор Голуб В.С)]. Гучномовець, згідно з вказаними патентами, має дві електричні обмотки, кожна з яких підключена до відповідної частини підсилювача. Гучномовець, разом із підсилювачем, забезпечує високу якість звукового сигналу, але має той недолік, що його побудова складна дві обмотки замість однієї (при тому, що конструкція елемента, що випромінює звук, тобто дифузора, разом з котушкою не повинна бути вагомою). Крім того, такі гучномовці не випускаються. Третім аналогом є описаний в патенті: [4 Патент України № 56452 на корисну модель "Комутаційний підсилювач потужності", клас H03F 3/20, Бюл. № 1, 2011 (автор Голуб В.С)]. Третій аналог не протиставляється акустичному перетворювачу, що заявляється. Його приведено тільки тому, що його сигнал буде використано в третьому, залежному, пункті формули. В зв'язку з викладеним поставлено задачу: запропонувати такий електроакустичний перетворювач, який дозволив би забезпечити підсилювання з розподілом сигналу на його позитивну та негативу складові, але з можливістю використання гучномовців з односекційною обмоткою. Як прототип вибрано другий аналог. В зв'язку з вказаним пропонується: 1. Електроакустичний перетворювач, що містить два випромінювальні елементи, які підключені до двох протифазних виходів джерела сигналу, який відрізняється тим, що перший вихід джерела є з імпульсно-модульованим сигналом, пропорційним позитивній частині аналогового сигналу, а другий вихід джерела є з імпульсно-модульованим сигналом, пропорційним негативній частині аналогового сигналу. 2. Електроакустичний перетворювач за п. 1, який відрізняється тим, що перший вихід джерела є з імпульсно-модульованим сигналом, доповненим часткою, пропорційною негативній частині аналогового сигналу, а другий вихід джерела є з імпульсно-модульованим сигналом, доповненим часткою, пропорційною позитивній частині аналогового сигналу. 3. Електроакустичний перетворювач за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить третій випромінювальний елемент, який підключено разом з першим випромінювальним елементом до першого виходу джерела сигналу, та четвертий випромінювальний елемент, який підключено разом з другим випромінювальним елементом до другого виходу джерела сигналу, а середина лінії з'єднання центрів акустичних систем першого та третього випромінювальних елементів суміщається з серединою лінії з'єднання центів акустичних систем другого та четвертого випромінювальних елементів. 4. Електроакустичний перетворювач за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить третій випромінювальний елемент, який додатково містить третій випромінювальний елемент, який підключено разом з першим випромінювальним елементом до першого виходу джерела сигналу, а середина лінії з'єднання центрів їх акустичних систем суміщається з центром акустичної системи другого випромінювального елемента. 1 UA 103212 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5. Електроакустичний перетворювач за п. 1, який відрізняється тим, що лінії з'єднання центрів акустичних систем кожного з двох елементів, першого й третього та другого й четвертого, розташовані на одній прямій. 6. Електроакустичний перетворювач за пп. 1, 2, 3, 4, або 5, який відрізняється тим, що випромінювальним елементом є гучномовець. Можливі й інші схеми включення гучномовців та їх розташування. При цьому головним є те, що центри обох половин акустичної системи, позитивної та негативної, пересікаються в одній точці. За результатом, незважаючи на те, що обидві половини акустичного сигналу випромінюються різними випромінювальними елементами (гучномовцями), центри їх випромінювання знаходяться в одній точці (начебто випромінювання йде із однієї точки). Перелік фігур (з їх описом): Фіг. 1. Згідно з пп. 1 та 2 приведеного вище опису, показано джерело 1 протифазних сигналів з підключеним до нього двосекційним навантаженням 2, секціями якого є 3 та 4. Джерелом може бути аудіопідсилювач, а секціями навантаження - два гучномовці. Але це можуть бути не тільки гучномовці, а й інші перетворювачі електричної енергії в акустичну. Джерелом може бути комутаційний підсилювач потужності класу D, що керується імпульсномодульованими сигналами. Фіг. 2. Теж згідно з п. 1, показано два гучномовці 5 та 6, що відповідають секціям 3 та 4 на фіг. 1. Їх підключення до джерела сигналу показано на фіг. 1 згідно з позначеннями "+","-" та "а", "б", "в", "з". Фіг. 2 показана для порівняння з нею фігур 3, 4 та 5. Зазвичай гучномовці на схемах показують інакше. На фіг. 2, а також нижче, на фіг.3, 4 та 5, вони показані, можна сказати, не "в профіль", а "в анфас". Прийняте зображення спрощує схему. Штриховою лінією показаний дифузор гучномовця, а суцільною (меншою за розміром) - його головку з обмоткою. Але це може бути не тільки обмотка, а й іншій перетворювальний елемент. Фіг. 3. Згідно з п. 3, показані чотири гучномовці 7, 8, 9 та 10. Гучномовці 7 та 8 - замість гучномовця 5 на фіг. 2, а гучномовці 9 та 10 - замість гучномовця 6. Вони також підключені згідно з фіг. 1, а також з позначеннями "+","-" та "а", "б", "в", "г". Гучномовці 7 та 8, як і гучномовці 9 та 10, можуть бути підключені між собою послідовно або паралельно. Важливим є те, що центри лінії з'єднання акустичних систем гучномовців 7 та 8 (середини ліній, якщо гучномовці однакові) пересікаються з центром (серединою) лінії з'єднання акустичних систем гучномовців 9 та 10. Точка, в якій пересікаються обидві лінії позначена цифрою 11. Фіг. 4. Згідно з п. 4, показані три гучномовці 7, 8 та 12. Гучномовці 7 та 8 - також замість гучномовця 5 на фіг. 2, а гучномовець 12 - замість гучномовця 8. Вони також підключені згідно з фіг. 1, а також з позначеннями "+","-" та "а", "б", "в", "г". Гучномовці 7 та 8 можуть бути підключені між собою послідовно або паралельно. Гучномовець 12, бо він один замість двох (показаних на фіг. 3) може бути більшої потужності. Тут теж важливим є те, що центр (середина) ліній з'єднання акустичних систем гучномовців 7 та 8 пересікаються з центром (серединою) акустичної систем гучномовця 12 (в точці 11). Фіг. 5. Згідно з п. 5, показані чотири гучномовці 7, 8, 9 та 10, як і на фіг. 3. Але всі чотири гучномовці розташовані на одній прямій. За результатом, акустичні сигнали обох груп гучномовців, 7, 8 та 9, 10, випромінюються в одній площині. За результатом, забезпечується можливість використання джерела електричного сигналу з двофазним виходом та рознесеними його протифазними перетворювачами в акустичний сигнал. При цьому забезпечується враження, що акустичний сигнал йде з одного перетворювача. Можливість здійснення електроакустичного перетворювача, що заявляється, підтверджується тим, що для його реалізації використовуються звичайні гучномовці або інші звичайні акустичні перетворювачі. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Електроакустичний перетворювач, що містить два випромінювальні елементи, які підключені до двох протифазних виходів джерела сигналу, який відрізняється тим, що перший вихід джерела є з імпульсно-модульованим сигналом, пропорційним позитивній частині аналогового сигналу, а другий вихід джерела є з імпульсно-модульованим сигналом, пропорційним негативній частині аналогового сигналу. 2. Електроакустичний перетворювач за п. 1, який відрізняється тим, що перший вихід джерела є з імпульсно-модульованим сигналом, доповненим часткою, пропорційною негативній частині аналогового сигналу, а другий вихід джерела є з імпульсно-модульованим сигналом, доповненим часткою, пропорційною позитивній частині аналогового сигналу. 2 UA 103212 C2 5 10 15 3. Електроакустичний перетворювач за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що додатково містить третій випромінювальний елемент, який підключено разом з першим випромінювальним елементом до першого виходу джерела сигналу, та четвертий випромінювальний елемент, який підключено разом з другим випромінювальним елементом до другого виходу джерела сигналу, а середина лінії з'єднання центрів акустичних систем першого та третього випромінювальних елементів суміщається з серединою лінії з'єднання центрів акустичних систем другого та четвертого випромінювальних елементів. 4. Електроакустичний перетворювач за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що додатково містить третій випромінювальний елемент, який підключено разом з першим випромінювальним елементом до першого виходу джерела сигналу, а середина лінії з'єднання центрів їх акустичних систем суміщається з центром акустичної системи другого випромінювального елемента. 5. Електроакустичний перетворювач за п. 3, який відрізняється тим, що лінії з'єднання центрів акустичних систем кожного з двох випромінювальних елементів, першого й третього та другого й четвертого, розташовані на одній прямій. 6. Електроакустичний перетворювач за пп. 1, 2, 3, 4, або 5, який відрізняється тим, що випромінювальним елементом є гучномовець. 3 UA 103212 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 4