акустическое устройство

Формула изобретения

1. Акустическое устройство, содержащее корпус с динамиком и расположенный за ним акустический экран, отличающееся тем, что акустический экран выполнен в форме усеченного конуса, охватывающего всю поверхность динамика, с поперечной щелью на боковой поверхности, основание акустического экрана закреплено на лицевой стенке корпуса по периметру динамика, а верх сопряжен с магнитной системой динамика, поверхность акустического экрана выполнена из звукопоглощающего материала.

2. Акустическое устройство по п.1, отличающееся тем, что поперечная щель выполнена по периметру акустического экрана и делит его на два элемента.

3. Акустическое устройство по п.2, отличающееся тем, что верхний элемент акустического экрана, сопряженный с магнитной системой динамика, выполнен с вогнутой кромкой.

4. Акустическое устройство по п.1, отличающееся тем, что поперечная щель расположена в нижней части акустического экрана, кромки ее расположены внахлест и плавно отогнуты друг от друга, причем нижняя кромка отогнута от динамика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электроакустики и может быть использовано в высококачественных акустических системах бытового и профессионального использования.

Известна акустическая колонка по патенту №2124818, H 04 R 1/28, Россия, опубликованному 01.10.1999, содержащая корпус в виде монолитной призмы с монтажными полостями из звукопоглощающего материала и динамики, расположенные в этих полостях.

Недостатком является малый рабочий объем внутри корпуса из-за высокой его заполненности плотным звукопоглащающим материалом при отсутствии щели для его компенсации. В результате этого при работе динамика в области низких звуковых частот образуется избыток или недостаток давления внутри корпуса, что сдерживает колебания подвижной системы динамика и снижает кпд акустической колонки.

Известно также устройство для акустического оформления динамических головок по полезной модели №25132, H 04 R 1/28, Россия, опубликованной 10.09.2002, принятое за прототип и содержащее корпус, динамик и расположенный за ним на расстоянии перфорированный акустический экран в форме прямоугольника.

Недостатком является паразитное акустическое излучение от стенок корпуса и экрана, т.к. большое расстояние от динамика до экрана вызывает резонансные колебания в области низких частот, пропорциональные этому расстоянию, которые не гасит звукопоглощающий материал. Так как внутренняя поверхность корпуса не покрыта звукопоглощающим материалом, то гашение попадающих на нее акустических излучений не эффективно.

Кроме того, перфорация экрана способствует прямому и свободному проникновению (по прямой траектории) к динамику паразитных акустических излучений, отраженных от стенок корпуса за экраном, вызывая резонансные колебания системы.

Таким образом, расположение экрана по отношению к динамику и вся конструкция устройства не обеспечивает эффективного гашения паразитных акустических излучений в области низких частот, что снижает качество звучания.

Задачей изобретения является повышение качества звучания путем уменьшения воздействия паразитного акустического излучения в области низких звуковых частот на динамик.

Акустическое устройство содержит корпус с динамиком и расположенный за ним акустический экран.

В отличие от прототипа акустический экран выполнен в форме усеченного конуса, охватывающего всю поверхность динамика, с поперечной щелью на боковой поверхности, основание акустического экрана закреплено на лицевой стенке корпуса по периметру динамика, а верх сопряжен с магнитной системой динамика, поверхность акустического экрана выполнена из звукопоглощающего материала.

Поперечная щель выполнена по периметру акустического экрана и делит его на два элемента.

Верхний элемент акустического экрана, сопряженный с магнитной системой динамика, выполнен с вогнутой кромкой.

Поперечная щель может быть расположена в нижней части акустического экрана, кромки ее расположены внахлест и плавно отогнуты друг от друга, причем нижняя кромка отогнута от динамика.

Выполнение экрана в форме усеченного конуса и его закрепление по периметру динамика позволяет охватить динамик, максимально приблизившись к нему со всех сторон, и создать малый ограниченный объем вокруг него. Это повышает частоту звуковых колебаний внутри объема конуса при столкновении их с экраном.

Возникающие в результате этого резонансы высокой частоты эффективно гасит звукопоглощающий материал экрана внутри объема, образованного им.

Поперечная щель в акустическом экране компенсирует малый объем вокруг динамика, обеспечивая нормальное давление внутри системы. Выполнение щели по периметру экрана нормализует давление вокруг динамика и исключает перекос подвижной системы его, особенно при большом диаметре динамика - более 200 мм. При диаметре динамика до 200 мм для нормализации внутреннего давления достаточно расположение щели в нижней части экрана.

Кроме того, расположение щели на наклонной поверхности конуса практически исключает прямое проникновение паразитных резонансов к динамику и лишь незначительная часть ослабленных звуковых колебаний достигает динамик, но по изогнутой траектории, что дополнительно ослабляет их воздействие.

Выполнение верхнего элемента экрана с вогнутой кромкой предотвращает скатывание отраженной волны в щель и обеспечивает их стекание в чашу вогнутости, снижая воздействие паразитного акустического излучения на динамик.

Выполнение кромок щели экрана плавно отогнутыми друг от друга обеспечивает сечение щели, плавно расширяющееся на входе и на выходе, т.е. щель имеет сечение, плавно расширяющееся от центра к краям. Эхо предотвращает возникновение вихревых потоков на входе и на выходе из щели, исключая модуляцию акустического сопротивления щели и лишние шумы в устройстве, что повышает качество звучания.

Отогнутая от динамика кромка щели отталкивает попадающие на нее акустические колебания, ослабляя их.

Выполнение внутренней поверхности корпуса из звукопоглощающего материала обеспечивает ослабление и/или гашение попадающих на нее звуковых колебаний, что также предотвращает образование резонансов внутри корпуса. Все это повышает качество звучания.

Таким образом, все отличительные признаки являются существенными и решают поставленную задачу.

Предлагаемое устройство представлено на чертежах.

Фиг.1 Акустическое устройство с расположением щели по периметру экрана.

Фиг.2 Акустическое устройство с верхним элементом экрана, выполненным с вогнутой кромкой и с расположением щели по периметру экрана.

Фиг.3 Разрез А-А на фиг.1 и 2.

Фиг.4 Акустическое устройство с расположением щели в нижней части экрана.

Фиг.5 Разрез В-В на фиг.4

Фиг.6 Узел сечения щели на фиг.4 (увеличено).

Акустическое устройство содержит корпус 1, внутри которого установлен динамик 2 и расположенный за ним акустический экран 3, выполненный в форме усеченного конуса с поперечной щелью 4 на боковой поверхности. Основание экрана 3 закреплено на лицевой стенке корпуса 1 по периметру динамика 2, а верх 5 сопряжен с магнитной системой динамика 1. Акустический экран 3 выполнен из жесткого материала, например металла, дерева и т.п. Поверхность экрана 3 и внутренняя поверхность корпуса 1 покрыты звукопоглощающим материалом 6, фиг.1, 2. При диаметре динамика более 200 мм используют вариант щели 4, выполненной по периметру экрана 3, фиг.1-3. Верхний элемент экрана может быть выполнен с вогнутой кромкой 7, фиг.2, либо с прямой кромкой 8, фиг.1. При диаметре динамика менее 200 мм можно использовать варианты выполнения щели 4 по периметру экрана 3, фиг.1-3. Однако рациональнее использование варианта со щелью 4 внизу экрана 3 с расположением ее кромок внахлест и отогнутых друг от друга, фиг.4-6.

Устройство работает следующим образом.

При работе динамика 2 внутри объема, образованного акустическим экраном 3, возникают резонансы при столкновении с экраном. Однако они будут высокой частоты, т.к. величина их пропорциональна расстоянию от динамика 2 до экрана 3, а оно минимально. Большая часть звуковых резонансных колебаний эффективно гасит звукопоглощающий материал экрана 6. Звуковые волны, которые уже не способны вызывать резонансы от внутренней поверхности экрана 3, выходят через узкую щель 4, которая их частично гасит и направляет в корпус 1. Здесь тоже часть звуковых волн гасится при столкновении со звукопоглощающим материалом корпуса 6, а другая их часть, потеряв доли энергии, двигается обратно, обтекая снаружи экран 3, фиг.1, 2, 4. В результате, лишь малая часть ослабленных отраженных звуковых волн попадет в щель 4.

В варианте выполнения верхнего элемента с вогнутой кромкой 7, фиг.2, при попадании на нее отраженных от корпуса звуковых колебаний они соскальзывают с кромки щели 4 в чашу вогнутости, снижая вероятность попадания к динамику.

В варианте расположения щели 4 в нижней части акустического экрана 3, фиг.4, 6, при попадании отраженных от корпуса 1 звуковых волн на нижнюю отогнутую кромку щели 8 часть их гасится звукопоглощающим материалом 6, часть отражается снова к корпусу 1, потеряв долю своей энергии, и лишь небольшая часть волн попадает в щель 4 по изогнутой траектории, снова ослабляясь при этом.