Патент: Коаксиальная акустическая система с рупорным ВЧ динамиком
Изобретение относится к области электроакустики, а именно к конструкциям коаксиальных акустических систем с рупорным высокочастотным громкоговорителем, и может быть использовано для высококачественного воспроизведения звука.
Известна коаксиальная акустическая система, включающая диффузор, прикрепленный при помощи гофра и центрирующей шайбы к диффузородержателю, соединенному со звуковой катушкой, магнитную систему, установленный по центру диффузора высокочастотный громкоговоритель с рупором (см. заявка РСТ WO 94/03024, МПК7Н 04 R 9/06, 1994).
К недостаткам известной акустической системы можно отнести недостаточно высокое качество воспроизведения звука, обусловленное значительными нелинейными гармоническими искажениями, связанными с нежелательными эффектами от влияния отраженных от наружной боковой поверхности расширяющегося рупора звуковых волн, и от нагрева магнитной системы и звуковой катушки, а также большой вес, обусловленный большой материалоемкостью магнитной системы.
Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи, состоящей в повышении качества воспроизведения звука за счет уменьшения нелинейных гармонических искажений и интенсификации теплоотвода от магнитной системы и звуковой катушки, а также в уменьшении веса акустической системы.
Данная задача решается тем, что в коаксиальной акустической системе, включающей диффузор, прикрепленный при помощи гофра и центрирующей шайбы к диффузородержателю, соединенному со звуковой катушкой, магнитную систему, установленный по центру диффузора высокочастотный громкоговоритель с рупором, на наружной боковой поверхности рупора выполнены ребра, магнитная система выполнена в виде установленных соосно на центральном стержне с основанием и расположенных внутри звуковой катушки кольцевых магнитов с кольцом из магнитопроводящего материала между ними, а высокочастотный громкоговоритель с рупором установлен на обращенном в сторону диффузора торце кольцевого магнита.
Кояксиальный динамик включает диффузор 1, прикрепленный при помощи гофра 2 и центрирующей шайбы 3 к диффузородержателю 4, соединенному со звуковой катушкой 5. Магнитная система выполнена в виде установленных соосно на центральном стержне 6 с основанием и расположенных внутри звуковой катушки 5 кольцевых магнитов 7 и 8 (имеющих противоположное направление полярности) с кольцом 9 из магнитопроводящего материала между ними.
На обращенном в сторону диффузора 1 торце кольцевого магнита 8 установлен высокочастотный громкоговоритель (твитер) 10 с рупором 11 (например, экспоненциальной формы), выполненным, предпочтительно, из материала с высокой теплопроводностью, например черненого алюминиевого сплава, на наружной боковой поверхности которого выполнены ребра 12.
В предпочтительном варианте выполнения коаксиальный дианмик полость 13, имеющаяся под центрирующей шайбой 3 со стороны, обращенной противоположно диффузору 1, сообщена с атмосферой, например, при помощи отверстий 14, выполненных в стенке диффузородержателя 4. Другая полость 15 также может быть снабжена отверстиями 16.
Проходящий через звуковую катушку 5 ток низкой или средней звуковой частоты возбуждает переменное магнитное поле, которое, взаимодействуя с постоянным полем магнитной системы, приводит в движение звуковую катушку 5 и диффузор 1, который, в свою очередь, воздействует на воздушную среду, возбуждая в ней звуковые волны соответствующей частоты. Установленный по центру диффузора 1 высокочастотный громкоговоритель 10 любого принципа действия с рупором 11, улучшающим направленность и повышающим звуковое давление на высоких частотах, генерирует звуковые волны высокой частоты.
Возникающие под раструбом рупора 11 от колебаний диффузора 1 звуковые волны попадают на внешнюю боковую поверхность рупора 11 и вместо того, чтобы отразиться от нее, как в случае гладкой поверхности, и внести нелинейные искажения, гасятся и рассеиваются при помощи выполненных на этой поверхности ребер 12.
При работе акустической системы имеет место нагрев звуковой катушки 5 и, соответственно, нагрев воздуха в области ее размещения, а также магнитной системы. От магнитной системы тепло, помимо отвода через основание центрального стержня 6, эффективно отводится в окружающую среду через развитую оребренную наружную поверхность рупора 11. Такой двухсторонний отвод тепла особенно актуален именно при размещении всей магнитной системы внутри звуковой катушки 5.
Тепло от нагрева звуковой катушки 5 отводится, в том числе, и в полость 13, имеющуюся под центрирующей шайбой 3 со стороны, обращенной противоположно диффузору 1. Через отверстия 14 происходит дополнительный приток воздуха для охлаждения элементов акустической системы. Также при этом имеет место уменьшение нежелательного влияния сжатия воздуха в полости 13 при движении диффузора 1 внутрь системы на характер его перемещения и, соответственно, на характеристики акустической системы.
Источник: патент RU 2 262 812 C1
