RU42145U1

RU42145U1 - MULTI-STAGE ELECTRO-ACOUSTIC RADIATOR

Info

Publication number: RU42145U1
Application number: RU2002107266/22U
Authority: RU
Inventors: Б.В. Гладков
Original assignee: Гладков Борис Васильевич; Прохорцев Илья Викторович
Priority date: 2002-03-21
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2004-11-20

Description

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для формирования вторичного звукового поля радиотехнической системы звукопередачи.The invention relates to the field of instrumentation and can be used to form a secondary sound field of a radio engineering sound transmission system.

Как правило, известные электроакустические преобразователи радиотехнических систем звукопередачи не могут обеспечить воспроизведение во вторичном звуковом поле объемных характеристик первичного звукового поля. Это приводит к искажениям тембральной окраски, уменьшению разборчивости и достоверности звуковой картины.As a rule, well-known electro-acoustic transducers of radio engineering sound transmission systems cannot reproduce in the secondary sound field the volumetric characteristics of the primary sound field. This leads to distortion of the timbre color, reducing the intelligibility and reliability of the sound picture.

В многозвенном электроакустическом излучателе одноканальной системы звукопередачи Фиг.1, взятом за прототип заявляемого преобразователя, эти недостатки в значительной мере отсутствуют (а.с. №936462, бюллетень №22, 1982 г.). Это достигается тем, что в излучателе используются резонансные звенья, составленные из двух головок громкоговорителя, направленные излучающими поверхностями навстречу друг другу, включенные синфазно и установленные в горизонтальной плоскости.In a multi-link electro-acoustic emitter of a single-channel sound transmission system of Figure 1, taken as a prototype of the inventive converter, these disadvantages are largely absent (AS No. 936462, Bulletin No. 22, 1982). This is achieved by the fact that the emitter uses resonant links made up of two loudspeaker heads, directed by the emitting surfaces towards each other, connected in phase and mounted in the horizontal plane.

Однако применение такого излучателя частично ограничено тем, что для наиболее эффективной работы его звенья должны устанавливаться именно в горизонтальной плоскости, в противном случае условия слухового восприятия объемной звуковой картины ухудшаются, т.к. наибольшая эффективность слухового восприятия обеспечивается только при условии обеспечивания параллельности оси, проходящей через ушные раковины человека, и осевых линий сдвоенных звеньев излучателя. Из сказанного можно сделать вывод, что использование излучателя по а.с. №936462, Фиг.1, имеет некоторое ограничение, в части его конструктивного недостатка, что не позволяет устанавливать данное устройство в вертикальном положении, например в виде люстр, или использовать излучатель, подвешивая его к потолку, причем не изменяя его акустических характеристик, т.е. обеспечивать возможность слухового восприятия человека максимально объемной звуковой картины в зависимости от взаиморасположения излучателя и слушателя.However, the use of such an emitter is partially limited by the fact that for the most efficient operation its links must be installed exactly in the horizontal plane, otherwise the conditions for auditory perception of the surround sound picture are worsened, because The greatest effectiveness of auditory perception is provided only if the axis parallel to the auricles of the person and the axial lines of the double links of the emitter are parallel. From the foregoing, we can conclude that the use of the emitter as. No. 936462, Figure 1, has some limitation, in terms of its structural drawback, which does not allow to install this device in a vertical position, for example in the form of chandeliers, or to use a radiator, hanging it from the ceiling, without changing its acoustic characteristics, t. e. to provide the possibility of human auditory perception of the maximum volumetric sound picture depending on the relative position of the emitter and the listener.

Целью настоящего изобретения является разработка многозвенного электроакустического излучателя лишенного недостатков прототипа и обеспечивающего независимость слухового восприятия человека объемной звуковой картины, от взаиморасположения конструктивных элементов электроакустического излучателя и слушателя. В частности, одной из задач, решаемых настоящим изобретением, является возможность установки излучателя в вертикальное положение, например, подвешиванием к потолку, сохраняя при этом характеристики объемного звучания за счет конструктивного использования.The aim of the present invention is to develop a multi-link electro-acoustic emitter devoid of the disadvantages of the prototype and ensuring the independence of the auditory perception of a person surround sound picture, from the relative position of the structural elements of the electro-acoustic emitter and listener. In particular, one of the problems solved by the present invention is the ability to install the emitter in a vertical position, for example, hanging from the ceiling, while maintaining surround sound characteristics due to constructive use.

Настоящая цель достигается за счет конструктивного использования центрально-симметричных, составленных из трех головок громкоговорительных звеньев, расположенных последовательно друг за другом, причем центральная ось излучателя проходит через центр каждого из составляющих центральносимметричных звеньев. Внутри каждого из этих звеньев, головки громкоговорителей установлены таким образом, что их излучающие поверхности The real goal is achieved through the constructive use of centrally symmetric, composed of three heads of loudspeaker links arranged sequentially one after another, and the central axis of the emitter passes through the center of each of the components of centrally symmetric links. Inside each of these links, the speaker heads are mounted so that their radiating surfaces

направлены к центру звена. При этом осевые линии головок пересекаются в центре симметрии звена. Диаметры окружностей, определяющих центральную симметрию каждого из звеньев, уменьшаются по мере удаления звена от зоны прослушивания. Электрическое соединение головок громкоговорителей как внутри каждого из центральносимметричных звеньев, так и в целом многозвенном излучателя обеспечивает синфазность работы всех головок громкоговорителей.directed towards the center of the link. In this case, the axial lines of the heads intersect at the center of symmetry of the link. The diameters of the circles that define the central symmetry of each link decrease as the link moves away from the listening area. The electrical connection of the loudspeaker heads both inside each of the centrally symmetric links, and in general the multi-link emitter, ensures that the operation of all the loudspeaker heads is in phase.

Конструктивное исполнение предложенного многозвенного электроакустичесого излучателя предусматривает различные варианты. В частности на фиг.1 изображен вариант с двумя центральносимметричными звеньями 1 и 2, каждое из которых состоит из трех головок громкоговорителей Г_1-1, Г_1-2, Г_1-3, и Г_II-1, Г_II-2, Г_II-3, размещенных равномерно по окружностям с радиусами R_I и R_II. Расстояние между плоскостями центральносимметричных звеньев по оси излучателя определяется приблизительно из соотношения R_I-II=R_II, т.е. плоскость каждого из звеньев отстоит по оси излучателя от плоскости звена I на расстоянии приблизительно равном радиусу окружности, определяющей центральную симметрию этого звена. Излучатель по фиг.1 по своему составу элементов является наиболее экономичным и предназначен в основном для вертикального размещения с целью обеспечения радиоозвучивания помещения в речевом диапазоне частот. Расширение звукового диапазона и улучшение качества объемной картины звучания достигается путем увеличения числа центральносимметричных звеньев:The design of the proposed multi-link electro-acoustic emitter provides for various options. In particular, figure 1 shows a variant with two centrally symmetric links 1 and 2, each of which consists of three loudspeaker heads G _1-1 , G _1-2 , G _1-3 , and G _II-1 , G _II-2 , G _II-3 , placed evenly around circles with radii R _I and R _II . The distance between the planes of the centrally symmetric links along the axis of the emitter is determined approximately from the relation R _I-II = R _II , i.e. the plane of each link is spaced along the axis of the emitter from the plane of link I at a distance approximately equal to the radius of the circle that defines the central symmetry of this link. The emitter of figure 1 in its composition of the elements is the most economical and is intended mainly for vertical placement in order to ensure radio sounding of the room in the speech frequency range. Expanding the sound range and improving the quality of the surround sound picture is achieved by increasing the number of centrally symmetric links:

Для наиболее эффективной работы многозвенного электроакустического излучателя целесообразно его согласование со слуховым восприятием человека путем настройки каждого центральносимметричного звена на резонансную частоту, кратную частоте стандартного камертона f=440 Гц. В частности, для обеспечения речевого диапазона в варианте преобразователя по фиг.1 центральносимметричные звенья целесообразно настроить путем выбора диаметра окружности симметрии звена на частоты f_I=1760 Гц и f_II=220 Гц. В этом случае диаметр Д_I=343/1760=0,19 м, а диаметр Д_II=343/220=1,52 м. (С=343 м/с - скорость звука в воздухе при нормальных условиях.) Включение электрических фильтров между звеньями излучателя не является необходимым, т.к. сами центральносимметричные звенья благодаря их настройке на определенные резонансные частоты являются электроакустическими фильтрами.For the most effective operation of a multi-link electro-acoustic emitter, it is advisable to coordinate it with the auditory perception of a person by tuning each centrally symmetric link to a resonant frequency that is a multiple of the standard tuning fork frequency f = 440 Hz. In particular, to ensure the speech range in the embodiment of the converter according to Fig. 1, it is advisable to adjust the centrally symmetric links by selecting the diameter of the circle of symmetry of the link at frequencies f _I = 1760 Hz and f _II = 220 Hz. In this case, the diameter D _I = 343/1760 = 0.19 m, and the diameter D _II = 343/220 = 1.52 m. (C = 343 m / s is the speed of sound in air under normal conditions.) Turning on the electric filters between the links of the emitter is not necessary, because Central symmetric links themselves, due to their tuning to certain resonant frequencies, are electro-acoustic filters.

Для применения в предложенном излучателя пригодны практически любые серийные головки громкоговорителей, обеспечивающие заданный диапазон воспроизводимых частот. При этом предпочтительным является применение головок громкоговорителей не компрессионного типа.For use in the proposed emitter, practically any serial loudspeaker heads suitable for a given range of reproduced frequencies are suitable. In this case, it is preferable to use non-compression type speaker heads.

Экономический эффект предложенного излучателя складывается из упомянутого фактора массовых стандартных головок, отсутствия электрических фильтров, простоты конструктивного решения и повышения качества звукопередачи.The economic effect of the proposed emitter consists of the mentioned factor of mass standard heads, the absence of electric filters, the simplicity of the design solution and improving the quality of sound transmission.

Вариант предложенного излучателя был изготовлен и апробирован во ВНИИРПА им. А.С.Попова с положительным результатом и его испытания подтвердили ожидаемые преимущества в части обеспечения стабильности объемной звуковой картины при практической независимости от взаиморасположения слушателя и излучателя. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что «Многозвенный электроакустический излучатель» может быть рекомендован для широкого внедрения, практически во все помещения, крупномасштабные залы, где используется звучание громкоговорителей и др. аналогичные конструкции.A variant of the proposed emitter was manufactured and tested in VNIIRPA them. A.S.Popova with a positive result and his tests confirmed the expected advantages in terms of ensuring the stability of the surround sound picture with practical independence from the relative position of the listener and the emitter. Based on the foregoing, it can be concluded that the “Multi-Link Electro-Acoustic Emitter” can be recommended for widespread use, in almost all rooms, in large-scale halls that use the sound of speakers and other similar structures.

Источники информации:Sources of information:

1. А.С. СССР №936462, H 04 R, 5/02. 1982 г. БИ №22 /прототип/1. A.S. USSR No. 936462, H 04 R, 5/02. 1982, BI No. 22 / prototype /

Claims

1. A multi-link electro-acoustic emitter consisting of several loudspeakers grouped into separate links tuned to a given resonant frequency and structurally arranged on an axis sequentially one after another so that the link with the highest resonant frequency is located at the greatest distance from the listening area, characterized in that that additionally individual resonant links of the emitter consist of at least three loudspeaker heads located in the link centrally symmetrical, while radiating other surfaces of the heads are directed toward the center of the link.

2. The multi-link electro-acoustic emitter according to claim 1, characterized in that the links are arranged one after another on a vertical axis passing through the centers of symmetry of the links.