BG105261A

BG105261A - Panel form acoustic apparatus using bending waves oscilations

Info

Publication number: BG105261A
Application number: BG105261A
Authority: BG
Inventors: Henry Azima
Original assignee: New Transducers Limited
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2001-08-31
Also published as: ZA200100759B; GB9818959D0; EA002629B1; PE20001147A1; TW465252B; AU5524299A; DE69915083T2; DE69915083D1; PL346418A1; IL141634A0; TR200100682T2; EP1110426B1; CN1157998C; NO20011080D0; WO2000015000A1; HK1034407A1; YU17201A; JP2002524994A; BR9913391A; ID28655A

Abstract

The acoustic member has panel form capable of supporting wave vibration and has bending wave velocity varied in the region of coincidence to provide a range of coincidence frequencies, thus ensuring a range of coincidence frequencies for causing acoustic coupling of the bending waves in the panel to occur over a broader range of angles for making the coupling more uniform. The member may be incorporated in a loudspeaker having a panel member (1) and exciter (3) fixed to member (1) for exciting bending waves to cause an acoustic output. Electric conductors (5) connect the exciter (3) to an amplifier. The panel member (1) is made of a core (7) and two sheathings (9), and it also can be monolith. 29 claims, 24 figures

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАTECHNICAL FIELD

Изобретението се отнася до акустично устройство с , панелна форма, използуващо трептения с огъваща вълна и поспециално до високоговорители, в които се вграждат такива панели.The invention relates to an acoustic device having a panel form using oscillations with bending wave and especially to the speakers in which such panels are installed.

ПРЕДШЕСТВУВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

Акустични устройство от дистрибутивен (разпределен) тип са известни от редица публикации, такива като WO 97/09842. Такива устройства не функционират посредством движение на диафрагма назад и напред (бутално), по начина за 15 обикновени високоговорители. Вместо това, към твърд панел е свързан преобразовател, който е годен за осцилации с огъваща вълна. Осцилациите с огъваща вълна са разпределени в необходимия честотен диапазон и се свързват към въздуха. Често във високоговорители се използува технологията, в която 20 кутията на преобразувателя е възбудител, който възбужда осцилации с огъваща вълна в панела, което се превръща в акустична енергия.Distributed (Distributed) Type Acoustic Devices are known in a number of publications, such as WO 97/09842. Such devices do not function by moving the diaphragm backwards and forwards (piston), the way for 15 ordinary speakers. Instead, a solid-state transducer is connected to the rigid panel, which is suitable for bending wave oscillations. The bending wave oscillations are distributed in the required frequency range and are connected to the air. Often, speakers use technology where the 20 boxes of the converter are an exciter that excites bending-wave oscillations in the panel, which is converted to acoustic energy.

В WO 98/39947, документ, който е публикуван след приоритетната дата на настоящата заявка, се описва акустично 25 устройство от разпределен тип, което също така може да бъде задействувано бутално. С оглед центърът на масата да се оформи да бъде в подходящо местоположение на възбудителя, разпределението на якостта на огъване се оформя така, че центърът якостта на огъване се децентрира от положението наIn WO 98/39947, a document published after the priority date of this application describes an acoustic 25 distributed type device that can also be actuated piston. In order to shape the center of mass to be in a suitable location of the exciter, the bending strength distribution is formed such that the center of bending strength is decentered from the position of

1762/01-ФС възбудителя.1762/01-FS pathogen.

Често е за предпочитане да се използува голям твърд панел. Големите твърди панели дават добра характеристика при високи и ниски честоти. Но над споменатата по-горе честота на 5 съвпадение, при която честота скоростта на разпространение на огъващи вълни съответствува на скоростта на звука във въздух, може да се получи силно излъчване.It is often preferable to use a large solid panel. Large solid panels give good performance at high and low frequencies. However, above the 5 coincidence frequency mentioned above, at which the frequency of the propagation velocity of bending waves corresponds to the velocity of sound in air, a strong emission can be obtained.

В по-малките панели ефектите на съвпадение са помалък проблем. Но намаляването по размер води до затихване 10 на характеристиката при ниски честоти и намалява модалната плътност при по-ниски честоти, което прави характеристиката по-малко равномерна.In smaller panels, matching effects are a minor problem. But decreasing in size causes the characteristic to be attenuated at low frequencies and reduce the modal density at lower frequencies, which makes the characteristic less uniform.

Възможно е също така да се използува по-малко твърд панел за намаляване ефектите на съвпадение. Това може да 15 влоши характеристиката при висока честота по два начина. Първо, масата на бобината може да има по-силно влияние, като нейният импеданс става сравним с импеданса на панела при пониски честоти, което действува като нарастване на затихването О при високи честоти. Второ, резонансът на отвора на панелния 20 материал във вътрешността на звуковата бобина, което сеIt is also possible to use a less rigid panel to reduce the effects of matching. This can worsen the high frequency characteristic in two ways. First, the mass of the coil can have a stronger influence, making its impedance comparable to the impedance of the panel at lower frequencies, which acts as an increase in the attenuation of O at high frequencies. Second, the resonance of the opening of the panel 20 material inside the sound coil

получава, когато дължината на вълната на панела е сравнима с диаметъра на възбудителя, се получава при по-ниска честота за по-малко твърд панел. Този ефект може да бъде явен, като пик в звуковото налягане. Допълнително характеристиката за ниска честота на голям панел за по-ниска твърдост е относително некачествена.obtained when the wavelength of the panel is comparable to the diameter of the exciter, is obtained at a lower frequency for a less rigid panel. This effect can be apparent as a peak in sound pressure. Additionally, the low frequency characteristic of a large panel for lower hardness is relatively poor.

1762/01-фс1762/01-fs

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION

Съгласно изобретението е осигурен акустичен елемент с панелна форма, който може да поддържа вибрация на 5 огъваща вълна, при което якостта на огъване и/или повърхностната масова плътност в панела се изменя по площта на панела за генериране на диапазон от честоти на съвпадение, които имат отношение на максималната към минималната честота на съвпадение поне 1.2 до 1, така че огъващите вълни в 10 панела се свързват към въздуха по-равномерно по отношение на акустична мощност и/или насоченост, сравнено с изотропен панел.According to the invention, a panel shaped acoustic element is provided which can support vibration of 5 bending waves, wherein the bending strength and / or surface mass density in the panel is varied over the surface of the panel to generate a range of coincidence frequencies having the ratio of the maximum to the minimum matching frequency of at least 1.2 to 1, such that the bending waves in the 10 panels connect to the air more evenly in terms of acoustic power and / or directivity compared to the isotropic panel.

Обхватът на съвпадение 1.2 до 1 генерира в примерните изпълнения смекчаващ ефект. Но по-широк диапазон от поне 15 1.5 до 1 или за предпочитане 2 до 1, може да позволи по-голям ефект.The range of matches 1.2 to 1 generates a mitigating effect in the exemplary embodiments. But a wider range of at least 15 1.5 to 1, or preferably 2 to 1, may allow for greater effect.

Управлението на съвпадението не е обект на теория или изучаване в литературата. Въпреки че ефектът на съвпадение е известен, той е считан като труден за избягване. 20 Алтернативни методи изследват добавяне на маса към елемента или демпфериране със свързващ пласт и принципно са изотропни обработки.Matching management is not subject to theory or study in literature. Although the effect of coincidence is known, it is considered difficult to avoid. 20 Alternative methods investigate mass addition to the element or damping with a binder layer and are in principle isotropic treatments.

Акустичният елемент с панелна форма може да бъде инкорпориран (вграден) във всяко от редицата акустични 25 устройства. В съответствие с това може да бъде предвиден акустичен абсорбер, акустичен резонатор за контрол на реверберацията, акустична преграда или опора за акустични компоненти, включваща такъв акустичен елемент с панелна форма.The panel-shaped acoustic element can be incorporated into any of the 25 acoustic devices. Accordingly, an acoustic absorber, an acoustic resonator for reverberation control, an acoustic barrier or a support for acoustic components including such a panel-shaped acoustic element may be provided.

1762/01-ФС1762/01-FS

Активните устройства, които имат преобразувател , свързан към акустичния елемент с панелна форма, за преобразуване на електрически сигнали във или от огъващи вълни в елемента, представляват важно приложение. В 5 съответствие с това може да бъде предвиден микрофон с акустичен елемент с панелна форма, както е описан по-горе и преобразувател за преобразуване на огъващи вълни в елемента в електрически сигнали.Active devices that have a converter connected to a panel-shaped acoustic element for converting electrical signals into or from bending waves into the element are an important application. Accordingly, a microphone with a panel-shaped acoustic element as described above and a converter for converting bending waves into the element into electrical signals may be provided.

ф Особено важно приложение е за високоговорител. В съответствие с това може да бъде предвиден високоговорител, съдържащ панелен елемент, който може да поддържа огъващи вълни в диапазона на аудио честотите, възбудител върху панелния елемент за възбуждане на огъващи вълни в панела, за генериране на акустична енергия, при което якостта на огъване на панелния елемент се изменя с положението върху повърхността на панелния елемент, така че ефектът на съвпадение върху акустичния изход на панела се изглажда.u A particularly important application is for the speaker. Accordingly, a speaker may be provided comprising a panel member that can support bending waves in the audio frequency range, an exciter on the panel bending wave unit in the panel, to generate acoustic energy, wherein the bending strength of the panel element changes with the position on the surface of the panel element so that the matching effect on the acoustic output of the panel is smoothed out.

Ефектите на съвпадение върху акустичния изходThe effects of matching on acoustic output

Ф включват излъчване на звук над честотата на съвпадение или 20 прекъсвания или пикове в изходящото звуково налягане или мощност като функция на честотата, интегрирано по цялата предна полусфера и/или в отделни направления. При използуване на изобретението някои или всички от тези ефекти могат да бъдат намалени.Включват include sound emission above the coincidence frequency or 20 interruptions or peaks in the output sound pressure or power as a function of frequency integrated over the entire forward hemisphere and / or in separate directions. When using the invention, some or all of these effects can be reduced.

Измененията на якостта на огъване предизвикват допълнително изменение на честотата на звука в панела и вследствие на това изменение на честотата на съвпадение. Посоката на акустичното излъчване може в съответствие с това да се изменя по повърхността на панела. Изменението наChanges in bending strength cause a further change in the sound frequency in the panel and, consequently, a change in the match frequency. The direction of acoustic emission may accordingly change along the surface of the panel. The change to

1762/01-фС якостта на огъване може по този начин така да се оформи, че да кара разпределението на излъченият звук да бъде разпространено на по-голям ъгъл, да се намали излъчването.1762/01-fC, the bending strength can thus be shaped so as to cause the distribution of the emitted sound to be spread at a greater angle, to reduce the emissivity.

Освен това в панел с огъваща вълна изходящата 5 мощност като функция на честотата често има пик, стъпало или . прекъсване при честотата на съвпадение. Тази неравномерност може да бъде притъпена посредством изменение на честотата на съвпадение.In addition, in a bending wave panel, the output power 5 as a function of frequency often has a peak, a step or. interruption at coincidence rate. This irregularity can be blunted by changing the frequency of coincidence.

Ф Честотата на съвпадение е инверсно свързана с якостта на огъване и може нормално да бъде изменяна посредством изменение на якостта на огъване. Това на свой ред може да бъде постигнато посредством изменение на дебелината на панела.Съв The matching frequency is inversely related to the bending strength and can normally be varied by varying the bending strength. This in turn can be achieved by changing the thickness of the panel.

Панелът може да бъде по-твърд в мястото на 15 възбудителя, тъй като резонансът на отвора, предизвикан от свързването на масата на бобината върху ограничена площ, е при преимуществено по-висока честота за по-твърд панел.The panel may be stiffer at the location of the 15 exciter because the resonance of the aperture caused by the binding of the coil mass to a limited area is at a predominantly higher frequency for a stiffer panel.

Алтернативно, якостта на огъване може да има © максимум близо на положението на възбудителя. Например, панелът може да бъде направен симетричен, с максимум в неговия център, така че предпочитаното нецентрално положение за разпределен тип панели е близко до, но не при, минимума на честота на съвпадение, което е обикновено максимумът на якостта на огъване. Посредством „близко до“ се означава достатъчно близо, при което якостта на огъване при възбудителя е поне 70% от нейния максимум, за предпочитане 80% и освен това за предпочитане 90% по-висока.Alternatively, the flexural strength may be © as close as possible to the position of the exciter. For example, the panel may be symmetrical, with a maximum at its center, so that the preferred non-central position for a distributed panel type is close to, but not at, the minimum of the matching frequency, which is usually the maximum of bending strength. By "close to" is meant close enough that the flexural strength of the exciter is at least 70% of its maximum, preferably 80%, and further preferably 90% higher.

В други изпълнения панелът може да бъде по-твърд по краищата на панела, отколкото в центъра. Честотата наIn other embodiments, the panel may be stiffer at the edges of the panel than in the center. The frequency of

1762/01-фс съвпадение е още по-равномерна посредством изменението на якостта.The 1762/01-fs match is even more uniform by changing the strength.

Възбудителят може да бъде разположен върху тънкия участък на панела, където механичният импеданс на панела е по-малък. Това може да спомогне за свързване на енергията при по-ниски честоти в панела.The exciter may be located on the thin section of the panel where the mechanical impedance of the panel is less. This can help connect the energy at lower frequencies in the panel.

Панелът може да има максимум якост на огъване в централния участък (централната третина, напречно и по дължината на панела), и намаление на якостта към краищата.The panel can have maximum flexural strength in the center section (center third, transverse and along the length of the panel), and a decrease in edges.

Такъв панел може да бъде оформен посредством инжекционно отливане, посредством леяк от по-дебелия централен участък на панела.Such a panel may be formed by injection molding, by a casting member from the thicker central portion of the panel.

Изобретението може да осигури предимствата на голям твърд панел като едновременно с това намалява някои от 15 недостатъците, по-специално ефектите от съвпадение на честотата звуковия обхват.The invention can provide the advantages of a large rigid panel while reducing some of the 15 disadvantages, in particular the effects of frequency range sound range matching.

Но изобретението е приложимо не само за големи твърди панели и някои добри резултати, представени по-долу, са получени и при малки панели.However, the invention is not only applicable to large solid panels and some of the good results presented below are also obtained in small panels.

За да има ефект на съвпадение, якостта на огъване трябва да се изменя за участък от панела с линеен размер, сравним или по-голям с дължината на вълната на звука в честотния диапазон, който представлява интерес. Това обикновено може да бъде 3 до 4 cm за честота от 10 kHz. Много малка площ на увеличена якост на огъване съответно не е подходяща за равномерност на ефектите на съвпадение. Изменение за област от линейния размер поне 1.5 пъти, за предпочитане два пъти дължината на вълната, при съвпадение по този начин е подходящо. Изменение за област от поне 5% отIn order to have a matching effect, the flexural strength must be varied for a section of the panel having a linear size comparable to or greater than the wavelength of the frequency range of interest. This can usually be 3 to 4 cm for a frequency of 10 kHz. A very small area of increased flexural strength is therefore not suitable for the uniformity of the matching effects. Modification for an area of linear magnitude at least 1.5 times, preferably twice the wavelength, in a matching manner is therefore appropriate. Change for an area of at least 5% of

1762/01-ФС панелната площ, за предпочитане 10%, може да бъде благоприятно за намаляване на ефектите на съвпадение.1762/01-FS panel area, preferably 10%, may be advantageous to reduce coincidence effects.

Обект на възраженията на предходния параграф може да бъде считано изменението на якостта на огъване в мястото 5 на възбудителя. Например, градиентът на якостта на огъване може да бъде голям близо до положението на възбудителя и слабо намалява по линии, простиращи се навън от положението на възбудителя. В някои примерни изпълнения такъв профил ф дава полезно изравняване на ефектите на съвпадение.The objection to the preceding paragraph may be considered to be the change in the flexural strength at the site 5 of the exciter. For example, the flexural strength gradient may be large close to the position of the exciter and slightly decrease along lines extending outward from the position of the exciter. In some exemplary embodiments, such profile u provides a useful counterbalance to the effects of coincidence.

Градиентът може да намалява до нула в края на възбудителния участък или изменението маже да достига да края на панела.The gradient may decrease to zero at the end of the excitation section or the variation may reach the end of the panel.

Якостта на огъване може да бъде постоянна в областта на панела, която е далече от възбудителя, с всички от измененията на якостта на огъване, концентрирани в областта 15 на възбудителя.The flexural strength may be constant in the region of the panel which is far from the exciter, with all of the flexural strength variations concentrated in the exciter region 15.

Якостта на огъване може също така да бъде изменена в ивица по края на панелния елемент. Якостта на огъване може да бъде максимум в края и да намалява по ниво във вътрешността © на панела или може да бъде минимум в края и да нараства.The flexural strength can also be changed in a strip at the edge of the panel element. The flexural strength can be maximum at the end and decrease in level inside the panel ©, or it may be at the end at a minimum and increase.

Такъв панел може да има собствени краища, фиксирани в рамка: изменението на якостта на огъване в края може след това да създава желаното съгласуване или липса на съгласуване между механичния импеданс на панела и този на фиксирането, за допълнителен контрол на акустичното 25 генериране.Such a panel may have its own edges fixed in a frame: a change in the flexural strength at the end may then create the desired matching or lack of alignment between the mechanical impedance of the panel and that of the fixing, for additional control of the acoustic 25 generation.

Якостта на огъване може по специално да се изменя в крайната ивица, която е на разстояние повече от 10 % от дължината на панела от края.The bending strength may in particular vary in the end strip, which is more than 10% of the panel length from the end.

Намаляване в якостта близо до края на панелаDecrease in strength near the end of the panel

1762/01-ФС намалява механичния импеданс на панела в крайния участък. Ако този редуциран импеданс е по-малък от този на фиксиращата рамка, се предава малка енергия от панела към рамката.1762/01-FS reduces the mechanical impedance of the panel in the end section. If this reduced impedance is less than that of the retaining frame, low energy is transmitted from the panel to the frame.

Подобно едно увеличение на периферната якост ще увеличи механичния импеданс на панела в този участък. Ако панела се носи върху еластична опора, тогава увеличението в импеданса на панела може да създаде по-голямо несъгласуване ф за минимизиране на нежелан енергиен трансфер към рамката.Such an increase in peripheral strength will increase the mechanical impedance of the panel in this region. If the panel is supported on an elastic support, then an increase in the impedance of the panel may create a greater inconsistency u to minimize unwanted energy transfer to the frame.

Обратно, ако панелът е свързан към твърдо фиксиран тип рамка, тогава това може да осигури по-равномерен преход от панела към фиксирания край и така да съдействува за механичната здравина на крайната конструкция.Conversely, if the panel is connected to a rigidly fixed frame type, then this may provide a more even transition from the panel to the fixed end and thus contribute to the mechanical strength of the final structure.

Освен това в и единия и в другия случай бързото изменение на якостта на огъване близо до края може да се отрази на акустичната вибрационна енергия обратно във вътрешността на панела, така че малко енергия достига рамката.In addition, in either case, the rapid change in the flexural strength near the end can affect the acoustic vibration energy back inside the panel, so that little energy reaches the frame.

Якостта на огъване може да се изменя бързо в крайния участък и да бъде относително константна във вътрешността на панела. Алтернативно якостта на огъване може да се изменя и в крайния участък и във вътрешността. Якостта на огъване може също така да се изменя в участъка на възбудителя и около края, с участък на малко или липса на изменение на якост между края и участъците на възбудителя.The flexural strength can change rapidly in the end region and can be relatively constant inside the panel. Alternatively, the bending strength may vary both in the end section and in the interior. The flexural strength may also vary in the exciter and around the end region, with a margin of little or no change in strength between the end and the exciter regions.

Друга опция е да се изменя якостта на огъване по вълнообразен модел върху панела или на множество степени.Another option is to change the flexural strength of a wavy pattern on the panel or in multiple stages.

Честотата на съвпадение f_c, при която честотата на звука във въздух съответствува на тази в панела, се изменяThe matching frequency f _c at which the airborne sound frequency corresponds to that in the panel changes

1762/01-ФС както:1762/01-FS as:

.където с е честотата на звука във въздух, μ е , повърхностната плътност на панела и В е якостта на огъване.. where c is the frequency of sound in air, μ is, the surface density of the panel and B is the flexural strength.

В действителност, а също така или вместо изменение на якостта на огъване, може да бъде видоизменен някакъв параметър, който изменя честотата в панела и съответно 10 честотата на съвпадение. В съответствие с това е възможно да варира модулът на Young на покритието или повърхностната плътност на покритието или сърцевината (вътрешността).In fact, or instead of changing the flexural strength, some parameter can be modified that changes the panel frequency and 10 matching frequencies, respectively. Accordingly, it is possible to vary the Young's modulus of the coating or the surface density of the coating or core (interior).

В друг аспект може да бъде предвиден метод за осъществяване на акустичен елемент, който е способен за 15 поддържане на вибрации на огъваща вълна, при който честотата на вълната се изменя специфично в участъка на съвпадение, за създаване на диапазон от честоти на съвпадение.In another aspect, a method of performing an acoustic element capable of sustaining bending wave vibration may be provided, in which the frequency of the wave varies specifically in the coincidence region to create a range of coincidence frequencies.

Методът може освен това да съдържа етапите на избор на материал на панел и размер на панел, избиране на 20 първоначален профил на якост на огъване на панела и повтаряемо изменение на профила на панела или якост на опън на покритието, с участък за подобряване на честотните и ъглови характеристики на панела посредством вариране честотата на вълната в панела около честотата на съвпадение за осигуряване 25 на диапазона на честоти на съвпадение. В етапа на повтаряемо селектиране на панелния профил разпределението на резонансни трептения в панела по честота може също така да бъде оптимизирано.The method may further comprise the steps of selecting a panel material and panel size, selecting a 20 initial bending strength profile of the panel, and repeated modification of the panel profile or tensile strength, with a section for improving the frequency and angular characteristics of the panel by varying the frequency of the wave in the panel around the frequency of coincidence to provide 25 in the range of coincidence frequencies. In the step of repeated selection of the panel profile, the distribution of resonant oscillations in the panel by frequency can also be optimized.

В още един аспект на изобретението е предвиденIn another aspect of the invention is provided

1762/01-фс метод за осъществяване на високоговорителна система, включващ селектиране на панелен материал, панелен размер и тип възбудител, селектиране на първоначално положение на възбудител върху панела, селектиране на първоначален профил 5 на якост на огъване на панела, повтаряемо изменяне на положението на възбудителя на панелния профил за избор на положение и профил, които оптимизират честотните и ъглови характеристики на панела за намаляване на ефектите на съвпадение при сравнение с плосък панел, осигуряване на 10 панел от повтаряемо избран панелен профил и закрепване на възбудител върху него при повтаряемо избрано местоположение.1762/01-fs method for implementing a loudspeaker system, including selection of panel material, panel size and type of exciter, selection of the initial position of the exciter on the panel, selection of the initial profile 5 of the flexural strength of the panel, repeated change of position position profile and position profile exciter, which optimize the frequency and angular characteristics of the panel to reduce the effects of matching when compared to a flat panel, providing 10 panels of repeatable harness the panel profile and attach the exciter to it at a repeatable selected location.

Размерът, профилът и положението на възбудителя могат да бъдат избрани за създаване на разпределен тип 15 високоговорител, в който трептенията при ниска честота са добре разпределени по честота и в който ефектите на отвора са минимизирани при по-високи честоти.The size, profile and position of the exciter can be selected to create a distributed type 15 loudspeaker in which low frequency vibrations are well distributed in frequency and in which the aperture effects are minimized at higher frequencies.

ПОЯСНЕНИЯ ЗА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИEXPLANATIONS OF THE FIGURES Attached

Сега ще бъдат описани специфични примерни изпълнения на изобретението, изключително като пример, с позоваване на приложените чертежи, на които:Specific embodiments of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

фигура 1 илюстрира високоговорител съгласно изобретението;Figure 1 illustrates a loudspeaker according to the invention;

фигура 2 илюстрира панелни профили за използуване във високоговорители, съгласно изобретението;Figure 2 illustrates panel profiles for use in loudspeakers according to the invention;

фигури 3 до 6 показват звукова честота и генериране на звук от високоговорител с равномерна дебелина, представен за сравнителни цели;Figures 3 to 6 show the sound frequency and sound generation from a speaker of uniform thickness presented for comparative purposes;

1762/01-фс фигура 7 показва параметри на високоговорител съгласно първото примерно изпълнение на изобретението;1762/01-fc Figure 7 shows the loudspeaker parameters according to the first embodiment of the invention;

фигури 8 до 10 са резултати, получени при използуване на високоговорителя, илюстриран на фигура 7;Figures 8 to 10 are results obtained using the loudspeaker illustrated in Figure 7;

фигура 11 показва параметри на второ примерно . изпълнение на изобретението;Figure 11 shows the parameters of a second example. an embodiment of the invention;

фигури 12 до 14 са резултати, получени при използуване на високоговорител, илюстриран на фигура 11;Figures 12 to 14 are the results obtained using the loudspeaker illustrated in Figure 11;

фигура 15 илюстрира трето примерно изпълнение на 10 изобретението;Figure 15 illustrates a third embodiment of the invention;

фигура 16 илюстрира вариациите на честотата на съвпадение за панела от фигура 15;Figure 16 illustrates the variations in the matching frequency for the panel of Figure 15;

Фигури 17 и 18 са резултати, получени при използуване на високоговорителя от фигура 15;Figures 17 and 18 are results obtained using the loudspeaker of Figure 15;

фигури 19 до 21 илюстрират ефектите на резонанс на отвор в панела, показан на фигура 9;Figures 19 to 21 illustrate the effects of aperture resonance in the panel shown in Figure 9;

Фигури 22 и 23 илюстрират алтернативни методи за постигане на изменение на якост на огъване; иFigures 22 and 23 illustrate alternative methods of achieving a change in flexural strength; and

Фигура 24 показва алтернативни профили на панел.Figure 24 shows alternative panel profiles.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОEXAMPLES FOR THE IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Фигура 1 показва високоговорител, съдържащ панел 1 с възбудител 3, закрепен към него. Възбудителят 3 възбужда резониращи вълни на огъване в панела за предизвикване на 25 панела да излъчва звук. Електрически проводници 5 свързват възбудителя към усилвател. Панелът 1 в това примерно изпълнение е направен от сърцевина 7 и две обвивки 9. Като алтернатива панелът може да бъде монолитен.Figure 1 shows a loudspeaker comprising a panel 1 with an exciter 3 attached to it. The exciter 3 excites resonant bending waves in the panel to cause the 25 panels to emit sound. Electrical wires 5 connect the exciter to the amplifier. Panel 1 in this embodiment is made of core 7 and two casings 9. Alternatively, the panel may be monolithic.

Панелът, използуван във високоговорителя, може даThe panel used in the speaker may

1762/01-фС бъде панел от разпределен тип, както е описано в WO 97/09842 и други заявки, където полезната честотна характеристика се постига посредством разпределение на резонансни трептения равномерно по честота и е за предпочитане, ако трептенията са 5 разпределени по панела.1762/01-fC is a distributed type panel as described in WO 97/09842 and other applications, wherein the useful frequency response is achieved by distributing resonant oscillations evenly over frequency and is preferably if the oscillations are 5 distributed across the panel.

За добро модално разпределение на възбудителни вълни могат да бъдат селектирани формата на панела и мястото на възбудителя. Някои специфично подходящи форми са ф изучени в WO 97/09842, например правоъгълна при аспект на 10 съотношение 1:0.882 или 1:0.707, за изотропен панел. Може да бъде необходимо известно уточнение на тези съотношения в зависимост от профила на дебелина на панела.For good modal distribution of excitation waves the panel shape and the location of the exciter can be selected. Some particularly suitable shapes are studied in WO 97/09842, for example rectangular at aspect ratio 10: 1: 0.882 or 1: 0.707, for an isotropic panel. Some refinement of these ratios may be required depending on the panel thickness profile.

Местоположенията на възбудителя също така са важни. Положението на възбудителя трябва да съответствува на 15 разпределени резонансни трептения. Някои добри положения на възбудителя са разположени близко, но не в центъра на панела. За изотропен правоъгълен панел едно такова положение е при координати по отношение на дължините на ф страните (3/7,4/9), близко до координатите на центъра на панела 20 при (1/2, 1/2). Разбира се за панели с изменение на якостта на огъване, разглеждани в настоящето изобретение, предпочитаните координати ще се изменят от тези стойности, което може обаче все пак да осигури подходящи начални точки за намиране на оптимални положения посредством метода на 25 проба и грешка. Алтернативно лазерен или компютърен анализ би помогнал за идентифициране на ефективни положения на възбудителя.The locations of the pathogen are also important. The position of the exciter must correspond to 15 distributed resonant vibrations. Some good positions of the exciter are located close but not in the center of the panel. For an isotropic rectangular panel, one such position is at coordinates with respect to the lengths of the sides (3 / 7,4 / 9), close to the coordinates of the center of panel 20 at (1/2, 1/2). Of course, for the flexural strength panels discussed in the present invention, the preferred coordinates will vary from these values, which may nevertheless provide suitable starting points for finding optimal positions by the 25 trial and error method. Alternatively, laser or computer analysis would help to identify the effective positions of the pathogen.

Ефективен начин на производство на панел с огъваща вълна, от гледна точка на разходи, е посредством инжекционноAn effective way of producing a bending wave panel, in terms of cost, is by injection

1762/01-ФС отливане. Това не само е умерен по разходи агрегат и годен за постигане на устойчиви резултати, но също така могат да бъдат включени определени особености на закрепването на панела към подържащата рамка на възбудителите и панела и 5 фиксиращи приспособления в отливките като интегрална част на панела, като се спестят отчасти и разходите по монтажа. Инжекционно отливане е ефективно за панели, което са подебели по средата и заострени към края, както е предвидено.1762/01-FS casting. Not only is it a cost-effective unit and sustainable, but it can also include certain features of mounting the panel to the mounting frame of the exciter and the panel and 5 locking devices in the castings as an integral part of the panel. they also partially save on installation costs. Injection molding is effective for panels that are bold in the middle and sharpened towards the end as intended.

Съвсем отделно един от параметрите, считан като полезен за управление на високоговорител от разпределен тип, е честотата на съвпадение и на първо място, когато тя е разположена в честотния спектър. Причината за това е, че над честотата на съвпадение панелът работи при различен режим на излъчване, отколкото под нея. Честотата на съвпадение f_c за някои действителни панели с огъваща вълна, често се разполага някъде в честотния обхват на чуване и може да има неблагоприятни ефекти при слушане. При честотата на съвпадение звуковото излъчване е по-силно генерирано при широк ъгъл, който ъгъл намалява към нормалната ос, когато 20 честотата се увеличава. Изменението на ъгъла на излъчване от под честотата на съвпадение до над честотата на съвпадение предизвиква пространствено енергийно изместване, което може да бъде нежелателно. Освен това ефектите на отвора ограничават характеристиката за висока честота на по-малко 25 твърди панели, фиксираните високоговорители от разпределен тип правят възможно използуването на по-малко твърди панели, но добавяне към масовата плътност може да бъде принципно нежелано, когато то ще предизвика загуба на ефективност.Quite separately, one of the parameters considered useful for controlling a distributed type loudspeaker is the frequency of coincidence and, first, when it is located in the frequency spectrum. The reason for this is that, above the coincidence frequency, the panel operates in a different broadcast mode than below it. The frequency of f _c for some actual bending wave panels is often located somewhere in the frequency range of hearing and may have adverse listening effects. At coincidence, sound emission is more strongly generated at a wide angle, which decreases the angle to the normal axis as 20 frequencies increase. Changing the emission angle from below the frequency of coincidence to above the frequency of coincidence causes a spatial energy shift, which may be undesirable. In addition, the effects of the aperture limit the high frequency characteristic of less than 25 rigid panels, fixed-type fixed speakers make it possible to use less rigid panels, but adding to the mass density may in principle be undesirable when it will cause loss of efficiency.

Счита се, че то може да бъде нежелано за управляванеIt is believed that it may be undesirable for management

1762/01-ФС на неблагоприятния ефект на честотата на съвпадение от намаляване енергийното съдържание при една единствена честота посредством разширяване на диапазона от честоти на изменение на якостта на огъване на панела. Чистият ефект, в 5 сравнение с този при внезапен преход към модел на излъчване с високо енергийно съдържание, ще бъде плавен преход за широк диапазон на съвпадението.1762/01-FS of the adverse effect of the frequency of coincidence by reducing the energy content at a single frequency by extending the frequency range of changing the flexural strength of the panel. The pure effect, compared to that of a sudden transition to a high energy emission model, will be a smooth transition for a wide coincidence range.

Вследствие на изменението в якостта на огъване напречно на панела дължината на вълната на огъващите вълни в 10 честотния диапазон около съвпадението се изменя по панела. Например, в случай, когато дебелината нараства от центъра навън, честотата на вълната нараства към краищата на панела. Обратно, честотата на вълната би била намалена, когато скосяването е обратно. Това променя собствените вектори, 15 свързани с огъващите вълни по повърхността на панела.Due to the change in the bending strength transversely of the panel, the wavelength of the bending waves in the 10 frequency range around the coincidence changes across the panel. For example, when the thickness increases from the center outwards, the frequency of the wave rises to the edges of the panel. Conversely, the frequency of the wave would be reduced when the bevel is reversed. This changes the eigenvectors 15 associated with the bending waves on the surface of the panel.

Градиентът на якостта на панела може да бъде променен по множество начини. Подходящите методи включват:The strength of the panel can be varied in many ways. Suitable methods include:

1. Създаване на изменение по дебелина напречно на панела посредством процес на разпенване при инжекционно формоване, фигура 2 показва някои вариации на това. Вероятно е, че добавената дебелина може да доведе до известна добавена маса. Допълнителната маса ще бъде малка по отношение на добавената якост, като последната се изменя побързо с дебелината (приблизително с квадрата на дебелината в 25 конструкция на сандвич), в сравнение с изменението в масата, която нараства незначително (плътността на разпенената маса може да бъде много малка).1. Creating a thickness variation across the panel by injection molding foaming process, Figure 2 shows some variations of this. It is likely that the added thickness may lead to some added mass. The extra mass will be small in terms of added strength, with the latter changing rapidly with thickness (approximately the square of thickness in 25 sandwich structures) compared to the change in mass which increases insignificantly (the density of the foam mass may be very large small).

2. В случая, когато се използува монолитно формоване, може да се използува градиент на якост и градиент на2. In the case where a monolithic molding is used, a strength gradient and a gradient can be used.

1762/01-ФС повърхностна плътност (виж фиг. 2). В този случай удвояване на дебелината ще осигури 8-кратно нарастване на якостта, докато плътността на масата на повърхността би била само двойна. Следователно, това е все пак перспективен подход за монолити.1762/01-FS surface density (see Fig. 2). In this case, doubling the thickness would provide an 8-fold increase in strength, while the surface mass density would be only double. Therefore, this is still a promising approach for monoliths.

3. Създаване на градиент на якост може да бъде постигнато посредством формоване под налягане на разпенен материал, например Rohacell или панел-сандвич, с обвивки, затварящи пенеста сърцевина, до изискваната форма. В този случай се поддържа масова плътност напречно на повърхността 10 на панела.3. Generation of a strength gradient can be achieved by injection molding foam material, such as Rohacell or sandwich panel, with foam core closures to the required shape. In this case, a mass density transversely to the surface 10 of the panel is maintained.

4. Създаване на градиент на якост може да бъде постигнато посредством използуване на така наречените „прецизни полимери“, които имат модул на градиент по техния размер или повърхнина. Различна площ или участък на твърдост на полимери са на разположение в листова форма, за да бъдат използувани в ламинирани композити или могат да бъдат използувани при инжекционно формоване и други процеси на производство. Тук панелът може да запази своята равномерна дебелина, като желаният градиент на якост се постига без 20 променяне на масата.4. Strength gradient generation can be achieved by using so-called "precision polymers" that have a gradient modulus in size or surface area. Different surface or hardness areas of polymers are available in sheet form for use in laminated composites or can be used in injection molding and other manufacturing processes. Here, the panel can maintain its uniform thickness, with the desired strength gradient achieved without 20 weight changes.

5. Използува се канта (контура), извивката или огъването на панела. Тази технология ще произведе средни градиенти на якост, освен ако не се използува много малък радиус на кривината. Методът може да бъде практичен в такива приложения, за които необходимата „форма“ може да бъде комбинирана със стилово оформление, виж фигури 22 и 23.5. The edge (contour), curvature or bend of the panel is used. This technology will produce medium gradients of strength unless a very small radius of curvature is used. The method can be practical in such applications for which the required "shape" can be combined with a stylistic layout, see figures 22 and 23.

6. Сърцевината може да бъде обработена или шлифована до необходимия профил. Обвивките може да бъдат фиксирани по всяка страна на обработената или шлифована6. The core can be machined or sanded to the required profile. Sheaths can be fixed on either side of the workpiece or sanded

1762/01-ФС сърцевина.1762/01-FS core.

Процесите на инжекционно формоване са крайно подходящи за производство на панели с огъваща вълна в масов мащаб, при ниски разходи и по стабилен начин. Доколкото 5 монолитни излъчватели могат да бъдат отлети по директен начин те могат да не бъдат подходящи за някои приложения.Injection molding processes are extremely suitable for the production of bending wave panels on a mass scale, at low cost and in a stable manner. As long as 5 monolithic radiators can be cast in a direct manner, they may not be suitable for some applications.

Тези методи решават проблемите на отливането по начин „без добавяне на разходи“, при което допълнителният материал, необходим за разпенването, е сравнително малък.These methods solve the problems of "no cost" casting, with the additional material required for foaming being relatively small.

Изменения в якостта с коефициент две дава около 40% разширение в честотата на съвпадение (например, от 10 kHz до 14 kHz), което може да бъде съвсем полезно и задоволително за разширяване честотата/енергия на съвпадение за много приложения.Changes in strength by a factor of two give about 40% expansion in the matching frequency (for example, from 10 kHz to 14 kHz), which can be quite useful and satisfactory for expanding the matching frequency / energy for many applications.

Някои възможни панели с огъване, с такива изменения на якостта, са показани на фигура 2. Предпочитан метод, подходящ за формоване, е да се създаде изменение на дебелината навън, с положителен или отрицателен градиент. Посредством управление на разпенващия агент в сърцевината 20 на панела може да бъде създаден голям градиент на якост напречно на панела. В монолитен панел якостта се изменя с куба на мощността от дебелината (на трета степен), докато в панел от типа на сандвич, тя се изменя приблизително с квадрата на дебелината.Some possible panels with bending, with such changes in strength, are shown in Figure 2. A preferred method suitable for molding is to create a thickness change outward, with a positive or negative gradient. By controlling the blowing agent in the core 20 of the panel, a large gradient of strength across the panel can be created. In a monolithic panel, the strength varies with the thickness cube (third degree), while in a sandwich panel, it varies approximately with the square of the thickness.

В случаите, където градиентът на якостта е отрицателен в направления към краищата на панела, може да бъде спечелено едно или повече от следните предимства.In cases where the strength gradient is negative at the edges of the panel, one or more of the following advantages may be gained.

Първо, вследствие на по-високата якост около средата на панела, ефектът на отвора, който се дължи на крайния размерFirst, due to the higher strength around the middle of the panel, the effect of the opening due to the finite size

1762/01-ФС на възбудителната бобина, може да бъде намален. Второ, постига се апроксимация (приближение) на свободно окачен панел, което може да бъде изгодно в някои приложения и има преимуществото на плавен преход към панелната основа или 5 рамка. Трето, става осъществимо инжекционно отливане посредством леяк от средата на панела. Това осигурява разпенена сърцевина с малка маса.Excitation coil 1762/01-FS may be reduced. Second, an approximation (approximation) of a freestanding panel is achieved, which may be advantageous in some applications and has the advantage of a smooth transition to the panel base or 5 frame. Thirdly, injection molding by means of a cast from the middle of the panel becomes feasible. This provides a foamed core with low mass.

Обратно, когато градиентът на якостта е положителен в ф посоките към панелните краища, якостта може да бъде увеличена посредством конструкция за създаване на плавен преход към фиксиран край на панела. Това може да осигури допълнителна механична здравина на крайната конструкция.Conversely, when the strength gradient is positive in the φ directions to the panel edges, the strength can be increased by means of a structure to create a smooth transition to the fixed edge of the panel. This can provide additional mechanical strength to the final structure.

Възбуждане на панела може да бъде постигнато по който и да е избран начин, например, както е описано в нашите 15 различни предходни патентни заявки. По този начин задачата става да се възбудят трептения на панела равномерно и от гледна точка на постигане на добра степен на равномерност на механичния импеданс (за входа по механична мощност) и/или ©акустичната излъчена мощност в конструкцията сандвич. 20 Такова оптимизирано положение (я) могат да бъдат получени посредством анализ, например FE-методи или емпирично.Excitation of the panel can be accomplished in any chosen manner, for example, as described in our 15 different prior patent applications. In this way, the task is to excite the vibrations of the panel evenly and in view of achieving a good degree of uniformity of the mechanical impedance (for the mechanical power input) and / or the acoustic radiated power in the sandwich structure. 20 Such optimized position (s) can be obtained by analysis, for example, FE methods or empirically.

Поведението на панели с огъваща вълна е добре охарактеризирано посредством огъващите вълни при ниски честоти, където панелът има постоянна якост на огъване и 25 масова плътност. Но ефектите при високи честоти, такива като | съвпадение и резонанс на отвора, могат да предизвикат отклонение от предвиждания, основани на статично изчислени стойности, тъй като при тези високи честоти панелът може да работи с голяма степен на срязване, което може да бъдеThe behavior of bending wave panels is well characterized by bending waves at low frequencies, where the panel has a constant bending strength and 25 mass density. But high frequency effects such as | Matching and resonance of the aperture can cause deviations from predictions based on statically calculated values, since at these high frequencies the panel can operate with a large degree of shear, which can be

1762/01-фС характеризирано посредством якост на огъване, която спада при по-високи честоти. Точното поведение при висока честота може да бъде детерминирано с пълното познаване на срязващите характеристики на панелните материали, което не 5 винаги е достъпно. Следователно, резултатите, извлечени от основните уравнения за константна якост на огъване, не могат да се отразят на истинското поведение на някои панелни материали около съвпадението. За определяне на акустичните характеристики на панелите съгласно изобретението могат да 10 бъде необходим вибрационен анализ и експеримент.1762/01-fC characterized by a flexural strength that decreases at higher frequencies. The exact behavior at high frequency can be determined by full knowledge of the shear characteristics of panel materials, which is not always available. Therefore, the results derived from the basic equations for constant bending strength cannot affect the true behavior of some panel materials around the coincidence. Vibration analysis and experimentation may be required to determine the acoustic performance of the panels according to the invention.

Акустична мощност е интегрирането на нивото на звуковото налягане за всички ъгли. Характеристика, която е изравнена функция на честотата, е често фактор в качеството на звука. Неравномерността в генерираната мощност на панели 15 с огъваща вълна при съвпадение може да бъде разсеяна по честота посредством скосяване на панелната дебелина. Увеличаване на якостта настрани от точката на задвижване трябва да разшири съвпадението при по-ниски честоти. Обратно, намаляването на якостта разширява диапазона при 20 по-високи честоти.Acoustic power is the integration of sound pressure levels at all angles. A characteristic that is a balanced function of frequency is often a factor in sound quality. The irregularity in the generated power of the bending-wave panels 15 in the coincidence can be scattered by frequency by means of beveling the panel thickness. Increasing the strength away from the drive point should extend the match at lower frequencies. Conversely, the reduction in strength widens the range at 20 higher frequencies.

Ако ще разглеждаме голям светъл панел, увеличеното излъчване съчетава устойчивост над средството за съвпадение, така че се излъчва повече от енергията, влизаща в панела близо на мястото на възбуждане. При допълнително отдалечаване от 25 възбудителя честотата на панела прогресивно намалява и се излъчва малка мощност. Следователно, измененията в дебелината на панела трябва да бъдат концентрирани относително близо до възбудителя или ще се получи вибрацията в част от панела, която не излъчва силно и ще има малък ефект.If we are going to look at a large light panel, the increased radiation combines resistance above the matching means so that it emits more energy than the panel near the excitation site. With an additional distance of 25 exciter the frequency of the panel progressively decreases and low power is emitted. Consequently, changes in panel thickness must be concentrated relatively close to the pathogen, or vibration will occur in a portion of the panel that does not radiate strongly and will have little effect.

1762/01-ФС1762/01-FS

Това има допълнителното предимство, че изменението в дебелината на панела ще предизвика по-малко изменение на характеристиката при по-ниски честоти. При по-ниски честоти (под съвпадението) ефективността на излъчване е по-намалена 5 и енергията ще бъде във формата на трептения на резонираща , огъваща вълна, разпределени по честота и по цялата повърхност на панела.This has the additional advantage that a change in panel thickness will cause a smaller change in the characteristic at lower frequencies. At lower frequencies (below coincidence), the radiation efficiency is less 5 and the energy will be in the form of vibrations of a resonant, bending wave, distributed over frequency and over the entire surface of the panel.

Алтернативно, в тежък панел свързването при излъчването е по-ниско и в допълнение звукът се излъчва от по10 голяма повърхност по отношение на панела. Следователно, изменението на якостта на панела/честота на вълната трябва да бъде концентрирано на по-голяма повърхнина.Alternatively, in a heavy panel, the binding during broadcasting is lower and, in addition, the sound is emitted from a larger surface relative to the panel. Therefore, the change in panel strength / wave frequency should be concentrated on a larger surface.

Освен това площта, върху която изменението трябва да бъде разпределено, също ще зависи от демферирането на 15 структурата на материала, ако то е по-голямо от демферирането на излъчването.In addition, the area over which the variation is to be distributed will also depend on the damping of the 15 structure of the material, if it is greater than the damping of the radiation.

В резюме, необходимият профил на разпространение на ефекта на съвпадение ще зависи от масовата плътност на панела, якостта на огъване, срязващите характеристики и 20 демфериращите характеристики.In summary, the required propagation profile of the matching effect will depend on the panel's mass density, flexural strength, shear characteristics, and 20 damping characteristics.

По принцип изменението на якостта на огъване на панела трябва също така да разшири насочеността. За панел с намалена якост от положението на възбудителя излъчването на звука ще бъде разпространявано на по-голям ъгъл от нормалния 25 за панела. Обратно, за панел с увеличена якост излъчването на звук ще бъде разпространено на по-малък ъгъл от нормалния за панела. В единия от двата случая обхватът на ъглите се увеличава.In general, changing the flexural strength of the panel should also extend the focus. For a panel of reduced strength from the position of the exciter, the sound emission will be propagated at a greater angle than the normal 25 for the panel. Conversely, for a panel with increased strength, sound emission will be propagated at a smaller angle than normal for the panel. In either case, the angle range is increased.

На практика насочеността на излъчването от панела еIn practice, the focus of the broadcast is from the panel

1762/01-ФС по-строга, отколкото равномерността на акустичната мощност, както следващото обсъждане го илюстрира.1762/01-FS more stringent than the uniformity of acoustic power, as the following discussion illustrates.

Означаваме снопът на излъчване над съвпадението от част от панела със скорост v_pane|. Ъгълът на сигнала от положение по оста се определя посредством следното уравнение:We denote a beam of radiation above the coincidence of a part of the panel at velocity v _pane |. The signal angle from the axis position is determined by the following equation:

При конкретна честота различните части на панела, с различни сокорсти на огъващата вълна, излъчват в различни посоки, което се отразява в специфична полярна графика на звукова енергия като функция на посоката.At a particular frequency, different parts of the panel, with different bends of the bending wave, radiate in different directions, which is reflected in a specific polar graph of sound energy as a function of the direction.

Когато честотата нараства скоростта на панела нараства и ъгълът на излъчвания звук намалява спрямо положение в съответствие с горната формула. Диференциалът на ъгъла по отношение на честотата е голям за големи ъгли и намалява, когато ъгълът намалява спрямо осовото положение. Следователно, когато честотата нараства звукът се излъчва в модел, който променя формата. Енергията се фокусира в потесен сноп около нормалната ос.As the frequency increases the speed of the panel increases and the angle of the emitted sound decreases relative to the position according to the above formula. The angle differential with respect to frequency is large for large angles and decreases when the angle decreases relative to the axial position. Therefore, as the frequency increases, the sound is emitted into a pattern that changes shape. The energy is focused in a narrow beam around the normal axis.

Полярната графика изменя формата с нарастване на честотата. Посредством специфично изменение на якостта на огъване по панела може да бъде постигнато равномерно звуково излъчване за дадена честота, но сумирането на излъчванията може да произведе по-малка равномерност на излъчването при други честоти.Polar graphics change shape with increasing frequency. By specifically changing the flexural strength of the panel, uniform sound emission for a given frequency can be achieved, but summing up the emissions can produce less uniformity of radiation at other frequencies.

Алтернативно, нивото на звуковото налягане при един ъгъл на слушане може да бъде настроено за запазванеAlternatively, the sound pressure level at one listening angle can be adjusted to maintain

1762/01-ФС относително постоянно. Но на някакъв друг ъгъл звуковото налягане вече не може да бъде константно и може да показва нарастване на ефектите на излъчване.1762/01-FS relatively constant. But at some other angle, the sound pressure can no longer be constant and may indicate an increase in the effects of radiation.

В резюме, не е възможно да се постигне максимално равномерна полярна графика за всички честоти или максимално равномерна честотна характеристика в точките. Конструкторът ще търси да постигне полезен компромис, който осигурява относително равномерна характеристика за редица точки и относително плавна полярна графика за серия от честоти.In summary, it is not possible to achieve a maximum uniform polar graph for all frequencies or a maximum uniform frequency response at points. The constructor will seek to reach a useful compromise that provides a relatively uniform characteristic for a number of points and a relatively smooth polar graph for a series of frequencies.

Експериментални резултатиExperimental results

Панелите, изпитани за фигури 4 до 10, са съставени отThe panels tested for Figures 4 to 10 are composed of

100 gm стъклени обвивки, ламинирани с некомпресиран Rohacell. Скосените панели са оформени посредством 15 ламиниране на обвивките върху плочи от Rohacell, които са шлифовани до необходимия профил. Избрани са относително големи панели за подчертаване ефекта на съвпадение и всички имат следните размери (среден размер):100 gm glass casings laminated with uncompressed Rohacell. The beveled panels are molded by 15 lamination of the casings on Rohacell plates, which are sanded to the required profile. Relatively large panels are selected to highlight the effect of matching, and all have the following dimensions (average size):

Дължина на панела: 544 mmPanel length: 544 mm

Ширина на панела: 480 mmPanel width: 480 mm

Площ на панела: 0.26 т² Panel area: 0.26 t ²

Точката на задвижване е избрана в центъра на панела, за да опростяване профила на тестовите панели.The drive point is selected in the center of the panel to simplify the profile of the test panels.

Възбудителят беше 4 ома електродинамичен възбудителThe exciter was a 4 ohm electrodynamic exciter

NEC, със звукова бобина 13 mm.NEC, with sound coil 13 mm.

Изпълнени са следните измервания на всеки панел:The following measurements were made on each panel:

1) Ниво на звуково налягане като функция на ъгъла около панела.1) Sound pressure level as a function of the angle around the panel.

1762/01-ФС1762/01-FS

Измерено разстояние = 1т.Measured distance = 1m.

Панел в преграда, обща площ = 1т²Резултатите са представени в единици dB. Данните са неравномерни.Panel in bulkhead, total area = 1t ² Results are presented in units of dB. Data is uneven.

2) Единична честотна полярна графика за илюстриране на насоченост.2) Single frequency polar graph to illustrate directivity.

Измерено разстояние = 1т.Measured distance = 1m.

Панел в преграда, обща площ = 1т².Panel in bulkhead, total area = 1t ² .

Резултатите са представени в единици dB.The results are presented in units of dB.

Данните за трета октава са равномерни за изглаждане на характеристиката на фино раздробени флуктуации на излъчване в панел с огъваща вълна и по този начин са подчертани аспектите на съвпадение.Third-octave data are uniform for smoothing out the characteristic of finely divided radiation fluctuations in a bending wave panel, thus highlighting the matching aspects.

3) Акустична мощност Измерено разстояние = 1т.3) Acoustic power Measured distance = 1m.

Панел в преграда, обща площ = 1т² Panel in bulkhead, total area = 1t ²

Резултатите са представени в единици dB. Данните са неравномерни.The results are presented in units of dB. Data is uneven.

4) Скорост на задвижваща точка, измерена с лазерна система за измерване на скорост.4) Speed of a driving point measured with a laser speed measuring system.

Резултати са представени в единици mm/s/V.Results are presented in units of mm / s / V.

Данните са неравномерни.Data is uneven.

5) Скениране на разпределението на скоростта на панеХа по Herobata повърхност. Използува се за определяне дължината на вълйата в5) Scan the speed distribution of the pan on Herobata surface. Used to determine the wave length in

1762/01-ФС панела при дадена честота на възбуждане и оттам на скоростта на огъващата вълна.1762/01-FS panel at a given excitation frequency and hence the speed of the bending wave.

Първо ще бъдат представени резултатите от сравнителни панели с постоянна якост на огъване.First, the results of comparison panels with constant bending strength will be presented.

фигура За показва скоростта на огъваща вълна, ! изчислена от параметрите на материала на панела за три различни равномерни дебелини на панела: 4 mm, 3 mm и 2 mm съответно.Figure 3a shows the speed of a bending wave,! calculated from the material parameters of the panel for three different uniform panel thicknesses: 4 mm, 3 mm and 2 mm respectively.

© фигура Зв показва експериментално определяне на скоростта на панела за тези панели, установена от изображението на модела на вибрации в панела при фиксирани честоти. При ниски честоти прогнозираните стойности съответствуват на експерименталните резултати. Но при високи честоти измерената скорост е по-малка от прогнозираната стойност, вследствие на влиянието на срязването. Скоростта се изменя по-слабо с честотата, отколкото зависимостта на квадратен корен, очаквана за чисто огъване при високи честоти.© Figure 3b shows an experimental determination of the panel velocity for these panels as determined by the fixed-frequency vibration pattern of the panel. At low frequencies, the predicted values are consistent with the experimental results. But at high frequencies, the measured speed is less than the predicted value due to the effect of shearing. The velocity varies less with frequency than the square root dependence expected for pure bending at high frequencies.

О Също така на графиките на фигура 3 е показана линия, означена с „с“, представляваща скоростта на звука във въздух. Честотите, при които тази линия пресича траекторията на скоростта за всяка дебелина на панела, е честотата на съвпадение. Прогнозата/изчислението от статиката или якостта на огъване при ниска честота предполага нарастване на честотата на съвпадение от приблизително 5 kHz до 8 kHz, когато дебелината на панела се намали от 4 mm на 2 mm. На практика това изменение в дебелината се отразява в по-голямо изменение в честотата на съвпадение от 5 kHz на 14 kHz. Панел mm има 5 kHz честота на съвпадение, панел 3 mm има 7 kHzО Also, the graphs in Figure 3 show a line marked with an "c" representing the speed of sound in air. The frequency at which this line intersects the velocity trajectory for each panel thickness is the coincidence frequency. The prediction / calculation of static or bending strength at low frequency implies an increase in the matching frequency from approximately 5 kHz to 8 kHz when the panel thickness is reduced from 4 mm to 2 mm. In practice, this variation in thickness is reflected in a larger variation in the matching frequency from 5 kHz to 14 kHz. The mm panel has a 5 kHz matching frequency, the 3 mm panel has a 7 kHz

1762/01-фС честота на съвпадение и панел 2 mm има 14 kHz честота на съвпадение.The 1762/01-fC matching frequency and the 2mm panel have a 14 kHz matching frequency.

Скосените панели, описани по-нататък, имат дебелина mm в точката на задвижване, намаляваща до 2 mm в края.The bevelled panels described below have a thickness of mm at the actuator point, decreasing to 2 mm at the end.

Ефектите на съвпадение, към които е ориентирано изобретението, са илюстрирани на фигури 4-6, които показват измервания на плосък панел с дебелина 4 mm.The matching effects to which the invention is directed are illustrated in Figures 4-6, which show measurements on a 4 mm thick flat panel.

фигура 4 показва измервания в отделна точка на честотната характеристика по оста, при 40° и при 80° 10 изместване от оста. Когато нараства ъгълът на разстояние от положението по оста, ниските честоти затихват, вследствие на известно акустично анулиране. При 80° се получава високочестотен пик близко до 5 kHz на честотата на съвпадение на този панел. Пикът на звуково генериране при 80° достига 80 15 dB, което е приблизително 14 dB по-голямо, отколкото характеристиката по оста за тази честота. Този пик в характеристиката, последван от една степен на затихване, е характеристика на ефекта на съвпадение при големи твърди панели.Figure 4 shows measurements at a separate point of the frequency response along the axis at 40 ° and at 80 ° 10 offset from the axis. As the angle increases from the axis position, the low frequencies diminish due to some acoustic cancellation. At 80 °, a high frequency peak near 5 kHz is obtained at this panel's matching frequency. The peak of sound generation at 80 ° reaches 80 15 dB, which is approximately 14 dB higher than the axis characteristic for this frequency. This peak in the characteristic, followed by a degree of damping, is a characteristic of the coincidence effect in large solid panels.

фигура 5 показва полярни графики на ниво на звуково налягане в различни направления при 6 kHz, 9 kHz и 15 kHz. Стесняването на излъчването е ясно, като се започне при 90° за 6 kHz, намаляващо до по-малко от 60° при 15 kHz. Този сноп на излъчване при ъгъл, който намалява с увеличаване на честотата, 25 е характеристика на ефекта на съвпадение.Figure 5 shows polar graphs at the sound pressure level in different directions at 6 kHz, 9 kHz and 15 kHz. The narrowing of the emission is clear, starting at 90 ° for 6 kHz, decreasing to less than 60 ° at 15 kHz. This beam of radiation at an angle, which decreases with increasing frequency, 25 is a characteristic of the matching effect.

Фигура 6 показва акустичната мощност като функция на честотата. При ниски честоти мощността се изменя бавно.Figure 6 shows acoustic power as a function of frequency. At low frequencies the power changes slowly.

Но, когато честотата нараства още повече, мощността нараства до максимум, близо до честотата на съвпадение, следBut as the frequency rises further, the power rises to a maximum, close to the frequency of coincidence, after

1762/01-ФС това спада обратно при по-високи честоти. Максимумът е поясен, отколкото този, забелязан при графиките за ниво на звуково налягане на фигура 5. Това е защото измерването на мощността е интегриране на нивото на звуково налягане за 5 всички ъгли и следователно не се отразява изменението в насоченост, а само на общата акустична генерирана енергия, която се изменя относително слабо с честотата. Този максимум в характеристиката на мощността е също така характеристика на ефекта на съвпадение, както е видно при големи твърди 10 излъчватели с огъваща вълна.1762/01-FS this falls back at higher frequencies. The maximum is clearer than the one seen in the graphs for the sound pressure level in Figure 5. This is because the power measurement is an integration of the sound pressure level at 5 all angles and therefore does not affect the change in orientation but only the overall acoustic generated energy that varies relatively little with frequency. This maximum in the power characteristic is also a characteristic of the matching effect, as is seen in large solid 10 bending wave emitters.

Сега ще бъде описано първо примерно изпълнение на високоговорител съгласно изобретението. Високоговорителят има скосен панел.A first exemplary embodiment of a speaker according to the invention will now be described. The speaker has a sloping panel.

фигура 7а показва профила на скосения панел като 15 функция на отделното разстояние да края на панела. Панелът е бил обработен до този профил в х и у-равнините, образувайки пирамидална форма в централния участък. Също така на фигура 7в е показана съответната графика на честотата на съвпадение, която показва, че по-големите изменения са разположени 20 относително близо до положението на възбудителя.Figure 7a shows the profile of the beveled panel as 15 functions at a separate distance to the end of the panel. The panel was machined to this profile in the x and y-planes, forming a pyramidal shape in the central region. Also, Figure 7c shows a corresponding graph of the frequency of coincidence indicating that the larger variations are located 20 relatively close to the position of the exciter.

фигура 8 показва честотни характеристики в отделна точка при нарастване на ъгъла около панела. Характеристиката по оста е подобна за въпросния панел при разширение и за висока и за ниска честота.Figure 8 shows the frequency characteristics at a single point as the angle around the panel increases. The axis characteristics are similar for the expansion panel in question, both high and low frequency.

Максимумът на съвпадение, показан при плоския панел, е занижен до 10 dB в това примерно изпълнение. Ширината на максимума също така е увеличена с коефициент на приближение 2.The maximum match shown on the flat panel is reduced to 10 dB in this exemplary embodiment. The width of the maximum is also increased by a factor of 2.

Горно съвпадение на голямо затихване на нивото наUpper coincidence of large attenuation at

1762/01-ФС звуково налягане при 80° спрямо характеристиката по оста, наблюдавано в сравнителния пример, не съществува в панела съгласно примерното изпълнение, подобряващо значително характеристиката при висока честота извън оста.1762/01-FS sound pressure at 80 ° relative to the axis characteristic observed in the comparative example does not exist in the panel according to the exemplary embodiment, which significantly improves the high frequency characteristic outside the axis.

фигура 9 показва полярни графики на нивото на звуково на звуково налягане при същите честоти 6 kHz, 9 kHz и 15 kHz, показани на фигура 5. От сравнението на тези две фигури е ясно, че полярната графика на панела съгласно първото примерно изпълнение показва значително по-малък 10 сноп, отколкото споменаваният плосък панел.Figure 9 shows the polar graphs at the sound pressure level at the same 6 kHz, 9 kHz and 15 kHz frequencies shown in Figure 5. From the comparison of these two figures it is clear that the polar graph of the panel according to the first embodiment shows significantly more smaller 10 bundle than the flat panel mentioned.

фигура 10 показва акустичната мощност, излъчена от панела съгласно първото примерно изпълнение. Когато тя се сравни с въпросната панелна характеристика, показана на фигура 6, е очевидно, че максимумът на съвпадение е занижен с 15 5 dB и е разширен за по-високи честоти, както е прогнозирано за скосен панел с намаляване на якостта към ръба.Figure 10 shows the acoustic power emitted by the panel according to the first embodiment. When compared to the panel characteristic in question in Figure 6, it is evident that the maximum of the coincidence is lowered by 15 5 dB and extended to higher frequencies, as predicted for a tapered panel with a decrease in edge strength.

В резюме, изпитваният панел показва значително подобрение за плосък панел във всички аспекти на проблемите, които се дължат на съвпадението. Като такъв той представлява 20 добър компромис на панелния профил, със значителни подобрения във всеки аспект на проблемите на съвпадение, като едновременно с това запазва добра честотна характеристика.In summary, the test panel shows a significant improvement for the flat panel in all aspects of the coincidence-related problems. As such, it represents a 20 good compromise on the panel profile, with significant improvements in every aspect of matching problems while maintaining good frequency response.

Резултатите за високоговорител съгласно второ 25 примерно изпълнение на изобретението, с голямо изменение в градиента по повърхността на панела, са показани на фигури 11 до 14. Тези резултати са много подобни на резултатите за панела на фигура 7.The results for a loudspeaker according to the second embodiment of the invention, with a large variation in the surface gradient of the panel, are shown in Figures 11 to 14. These results are very similar to the panel results of Figure 7.

Двата панела представляват добър компромис, койтоThe two panels are a good compromise that

1762/01-ФС подобрява всички аспекти на характеристиките на излъчване при съвпадение. Вторият панел показва слабо занижена серия от честотни характеристики за отделна точка и криви за акустична мощност спрямо първия, докато резултатите за 5 единичната честотна полярна графика са слабо подобрени.1762/01-FS improves all aspects of the coincidence emission characteristics. The second panel shows a slightly reduced series of frequency characteristics for a single point and acoustic power curves compared to the first, while the results for the 5 single frequency polar graph are slightly improved.

Макар че оптимизацията винаги ще бъде компромис, конструкторът може да избере в съответствие с изискванията на приложението.Although optimization will always be a compromise, the constructor can choose according to the requirements of the application.

Първите две примерни изпълнения се отнасят до панел 10 със среден размер. Сега ще бъде разисквано трето изпълнение, което е с малък размер (А5 - 210 на 148.5 mm).The first two exemplary embodiments are of medium size panel 10. A third small size version (A5 - 210 by 148.5 mm) will now be discussed.

Фигури 15 и 16 показват панелния профил. Както може да се види, той е много силно конусен. Панелът е направен от Rohacell с дебелина 14.5 mm, компресиран до 10.8 mm в центъра 15 и до 1 mm в края. Контролният плосък панел е компресиран доFigures 15 and 16 show the panel profile. As you can see, it is very conical. The panel is made of Rohacell with a thickness of 14.5 mm, compressed to 10.8 mm in the center 15 and up to 1 mm at the end. The control panel is compressed to

9.8 mm по цялата негова повърхност. Възбудителят е монтиран на задната част на панела в положение, което е оптимално за изотропен панел. С това положение на възбудителя са получени добри резултати дори за скосен панел, но все пак би могла да 20 се предвиди допълнителна оптимизация на положението на възбудителя.9.8 mm across its entire surface. The exciter is mounted on the back of the panel in a position that is optimal for an isotropic panel. With this position of the exciter good results were obtained even for the sloping panel, but 20 further optimization of the position of the exciter could be envisaged.

фигура 16 показва графика на честотата на съвпадение, изчислена като функция на положението върху панела. Сравнителни резултати за 10 mm плосък панел при 25 същия размер и конусен панел са показани на фигура 17.Figure 16 shows a graph of the frequency of coincidence calculated as a function of the position on the panel. Comparative results for a 10 mm flat panel at 25 the same size and conical panel are shown in Figure 17.

Измерванията на акустична мощност са показани на фигура 18а (плосък панел) и на фигура 18в (скосен панел)The acoustic power measurements are shown in Figure 18a (flat panel) and figure 18c (oblique panel).

Както може да бъде видяно, панелът показва отлична голяма насоченост: дори при 13 kHz се излъчва звукAs can be seen, the panel shows excellent directionality: even at 13 kHz, sound is emitted

1762/01-ФС равномерно в предната полусфера. Характеристиката на мощността на конусен панел също така не показва забележимо стъпало около 5 kHz. Такова стъпало е ясно видимо в съответната характеристика на панела. Трябва да бъде 5 отбелязано, че тези тестови панели са монтирани в плитка кутия, което предизвиква максимума около 500 Hz. Това би могло да бъде управлявано в практически високоговорител посредством електрически филтър или по друг начин. То е предизвикано от кутията, а не от скосяването.1762/01-FS evenly in the front hemisphere. The power characteristic of the cone panel also does not show a noticeable step of about 5 kHz. Such a step is clearly visible in the relevant feature of the panel. It should be noted that these test panels are mounted in a shallow box, causing a maximum of about 500 Hz. This could be controlled in a practical speaker via an electric filter or otherwise. It is caused by the box, not by the mowing.

Осъществени са и тестове на допълнителни панели.Additional panel tests have also been performed.

Резултатите показват подобрението в различни ефекти, предизвикано от съвпадение в панели съгласно изобретението. За да изгладят ефектите на насоченост профилът е важен, докато точният профил е по-малко важен за постигане на 15 равномерност на общата акустична мощност.The results show the improvement in various effects caused by the coincidence in panels according to the invention. To smooth out the effects of directionality, a profile is important, while an accurate profile is less important to achieve 15 uniform acoustic power.

Фигури 19 до 21 показват измервания на скоростта на точката на задвижване на три панела, възбудени посредством преобразувател със звукова бобина с диаметър 25 mm. фигура 19 показва резултатите на плосък панел 4 mm, на фигура 20 са 20 резултатите от панела на първото изпълнение и на фигура 21 са резултатите на плосък панел 2 mm.Figures 19 to 21 show the measurements of the velocity of the drive point of the three panels excited by a 25 mm diameter coil with an audio coil. figure 19 shows the results of a flat panel 4 mm, figure 20 shows the results of the panel of the first embodiment and figure 21 the results of a flat panel 2 mm.

Резонансът на отвора е очевиден в графиките на скоростта, както и острият пик между 10 kHz и 20 kHz. За 4 mm конусен панел се получава резонанс при 11.8 kHz.The aperture resonance is evident in the velocity graphs as well as the sharp peak between 10 kHz and 20 kHz. Resonance at 11.8 kHz is obtained for the 4 mm cone panel.

Както се очаква, резонансната честота за плоските панели нараства с нарастване на якостта на панела. Резонансната честота за конусния панел се определя посредством дебелината на панела в задвижващата точка и следователно е подобна за плосък панел с дебелина 4 mm.As expected, the resonance frequency for the flat panels increases with the strength of the panel. The resonant frequency for the cone panel is determined by the thickness of the panel at the drive point and is therefore similar to a 4 mm thick flat panel.

1762/01-ФС1762/01-FS

Това показва, че резонансът на отвора се определя посредством дебелината в точката на задвижване. В съответствие с това, ако има твърд панелен участък в мястото на възбудителя, се намалява този резонанс на отвора.This indicates that the aperture resonance is determined by the thickness at the drive point. Accordingly, if there is a rigid panel region at the exciter site, this aperture resonance is reduced.

Резултатите (не са показани) също така показват, че когато изменението на якостта на огъване е концентрирано около края на панела, ефектът върху характеристиките на излъчване над честотата на съвпадение е малък. Но такава обработка на панела може да има благоприятни ефекти, както 10 сега ще бъде описано.The results (not shown) also show that when the change in bending strength is concentrated around the end of the panel, the effect on the radiation characteristics over the coincidence frequency is small. But such panel processing can have beneficial effects, as 10 will now be described.

За да се направи практически високоговорител, панелът често се формова в някаква рамка/основа. Целта тук е да се запази вибрационната енергия в панела, с минимално предаване към рамката. Това се постига с голямо импедансно 15 несъответствие между панела и рамката. Изменение в дебелината на панела в края позволява импедансът на границата панел/рамка да бъде управляван без значително въздействие на цялостните характеристики на излъчване. Сега ще бъдат представени някои примери, където такъв подход би 20 могъл да бъде изгоден.To make a practical speaker, the panel is often molded into a frame / base. The purpose here is to conserve the vibrational energy in the panel, with minimal transmission to the frame. This is achieved by a large impedance 15 mismatch between the panel and the frame. The change in panel thickness at the end allows the panel / frame boundary impedance to be controlled without significantly affecting the overall radiation characteristics. Some examples will now be presented where such an approach could be profitable.

Конусното оформление на панел надолу при много малка дебелина близо да края намалява панелния импеданс до много малка стойност. Ако този импеданс е доста под този на фиксиращата рамка, тогава се предава много малко енергия.The conical layout of the panel down at very small thickness near the end reduces the panel impedance to a very small value. If this impedance is well below that of the locking frame, then very little energy is transmitted.

Увеличаване на панелната дебелина в края ще увеличи импеданса значително. Ако панелът е свързан към рамка с мек преход (и съответно нисък импеданс), тогава увеличението в панелния импеданс създава по-голямо несъвпадение на границата и минимизира предаването на енергия към рамката.Increasing the panel thickness at the end will increase the impedance significantly. If the panel is connected to a frame with a soft transition (and correspondingly low impedance), then the increase in the panel impedance creates a greater misalignment at the boundary and minimizes the energy transfer to the frame.

1762/01-фс1762/01-fs

Допълнително към горните два примера силно увеличаване/намаляване на панелната дебелина в граничния участък трябва рефлектира енергия обратно в тялото на панела. Например, силно увеличение на панелната дебелина в края In addition to the above two examples, greatly increasing / decreasing the panel thickness at the boundary region should reflect energy back into the body of the panel. For example, a strong increase in panel thickness at the end 5 • 5 • осигурява приближение в границата на фиксиране и енергията, присъща в граничния участък, се отразява обратно в панела. Краят тогава може да бъде здраво фиксиран или опрян, като той съдържа много малко вибрационна енергия. Не е необходимо да се изменя дебелината на панела за provides an approximation of the fixation limit and the energy inherent in the boundary region is reflected back into the panel. The end can then be firmly fixed or taut, with very little vibrational energy. There is no need to change the panel thickness for 10 10 постигане на изменение на якостта на огъване, фигура 22 показва панел, който с постоянна дебелина, но в който радиусът на кривината се изменя по повърхността на панела. Това предизвиква изменение в якостта на огъване. Алтернативен подход е илюстриран на фигура 23. Както е показано, панелът е achieving a change in flexural strength, Figure 22 shows a panel which is of constant thickness but in which the radius of curvature varies along the surface of the panel. This causes a change in the flexural strength. An alternative approach is illustrated in Figure 23. As shown, the panel is 15 ф 15 f огънат за постигане на по-висока якост на огъване в централния участък, отколкото във външния участък. Дебелината на панела също така не е необходимо да се изменя по примерните начини, показани по-горе. Например, якостта на огъване може да се изменя по повърхността по bent to achieve a higher flexural strength in the central region than in the outer region. The thickness of the panel also does not need to be modified in the exemplary ways shown above. For example, the flexural strength may vary along the surface 20 20 вълнообразен образец или на серия от стъпала по повърхността на панела. Някои възможни профили са показани на фигура 24. Такива профили могат да бъдат постигнати посредством съответни вълнисти или стъпални изменения в дебелината на панела или по друг начин. a wavy pattern or a series of steps on the surface of the panel. Some possible profiles are shown in Figure 24. Such profiles can be achieved by corresponding wavy or stepped changes in panel thickness or otherwise.

Claims

A panel shaped acoustic element (1) capable of supporting bending wave vibration, wherein

5 bending strength and / or surface mass density in. the panel is varied along the surface of panel (1) to provide a series of coincidence frequencies having a ratio of maximum to minimum coincidence frequency of at least 1.2 to φ 1 such that the bending waves in the panel (1) are connected to the air

10 more uniform in terms of acoustic power and / or directionality when compared to an isotropic panel.

An acoustic device comprising an acoustic element in the form of a panel (1) according to claim 1 and

15 converter connected to the element.

3. A loudspeaker comprising a panel-shaped acoustic element (1) according to claim 1 and a panel-related exciter (3) © to excite bending waves in the element

20 for causing acoustic generation in such a way that the effect of coincidence on the acoustic generation of the panel is smoothed out.

The loudspeaker according to claim 3, wherein the bending strength of the panel (1) varies by area of at least 10% of the panel area.

5. A loudspeaker according to claim 3 or 4, wherein the flexural strength has a maximum value of i

1762/01-fC the exciter (3) is connected to the panel (1) in a position having a flexural strength of at least 70% of the maximum value.

5

A loudspeaker according to any one of claims 3 to 5, wherein the thickness of the panel is varied over the area of the panel (1) to provide an area of flexural strength and hence a coincidence rate.

10

A loudspeaker according to any one of claims 3 to 6, wherein the flexural strength is at its maximum in the central region of the panel (1) and decreases to the edges.

A loudspeaker according to claim 7, wherein the exciter (3) is connected to the panel (1) near the maximum flexural strength.

A loudspeaker according to any one of claims 3 to 8,

9 wherein the pathogen (3) is positioned at the maximum of

20 the flexural strength of the panel (1).

A loudspeaker according to any one of claims 3 to 7, wherein the panel strength is at least at the center of the panel (1) and increases to the edges of the panel (1).

A loudspeaker according to claim 10, wherein the exciter (3) is located near the center of the panel (1) in a region of lower strength than the average strength of the panel (1)

1762/01-fC

A loudspeaker according to claim 10 or 11, wherein at least one of the edges of the panel (1) is fixed and the flexural strength of the panel (1) is maximum at at least one fixed end.

.

A loudspeaker according to any one of the claims of

3 to 12, wherein the flexural strength gradient is concentrated close to the position of the exciter.

10

A loudspeaker according to claim 13, wherein the flexural strength gradient is high near the position of the exciter (3) and decreases smoothly along lines extending outward from the exciter position.

15 A loudspeaker according to any one of the claims of

2 to 14, wherein the flexural strength changes around the end of the panel member.

©

A loudspeaker according to claim 15, wherein

20 the flexural strength is highest at the edges of the panel (1) and falls smoothly to the inside of the panel (1).

A loudspeaker according to claim 15 or 16, in which at least one end is fixed to a base.

A loudspeaker according to claim 17, wherein the flexural strength at the end of the panel (1) is such that the mechanical impedance of the panel (1) at its end does not match that of the base (13).

1762/01-FS

A loudspeaker according to any one of the claims of

3 to 6, wherein the bending strength of the panel (1) is varied in a wavy pattern such that the matching effect on the 5 acoustic generation is offset.

«

A loudspeaker according to any one of the claims of

3 to 19, wherein the panel (1) is a distributed type of panel having a plurality of resonant oscillations of a bending 10 wave, distributed in frequency.

An acoustic absorption element comprising a panel-shaped acoustic element (1) according to claim

1.

An acoustic reverberation resonator comprising a panel-shaped acoustic element (1) according to claim 1.

20

An acoustic box comprising a panel-shaped acoustic element (1) according to claim 1.

24. Acoustic component base, wherein the base comprises a panel-shaped acoustic element (1)

25 according to claim 1.

The acoustic device according to claim 2, wherein the transducer converts the bending waves in the panel (1) into an electrical signal such that the acoustic device

1762/01-FS functions as a microphone.

26. A method of manufacturing a resonant type loudspeaker system involving the selection of material

5 per panel, panel size and type of exciter, selection of the initial position of the exciter on the panel, selection of the initial flexural strength profile of the panel, repeated change of the position of the exciter and F profile of the panel for position selection and profile, which 10 align the frequency and angular characteristics of the panel, providing the panel with a repeatably selected panel profile, and fixing the exciter in a repeatably selected position.

The method of claim 26, wherein in the step of

15 repeated selection of the position of the exciter and the panel profile the distribution of resonant vibrations in the panel is also frequency optimized.

f

28. Speaker comprising panel element (1),

20, which can support bending waves in the audio frequency range, an exciter on the panel element (1) for excitation of bending waves in the panel, for causing acoustic generation, characterized in that the bending strength of the panel changes in the end portion of the panel. panel and is 25 relatively constant inside the panel.

A loudspeaker according to claim 28, wherein the edges of the panel are fixed and the bending strength of the panel element (1) increases rapidly towards the end of the panel.