CS254481B1

CS254481B1 - Loudspeaker system for high sound power

Info

Publication number: CS254481B1
Application number: CS858817A
Authority: CS
Inventors: Ivan Snejdarek; Ferdinand Biegel
Original assignee: Ivan Snejdarek; Ferdinand Biegel
Priority date: 1985-12-04
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS881785A1

Abstract

Řešení se týká oboru elektroakustiky a řeší problém ozvučování uzavřených i otevřených prostorů akustickým signálem s vysokou hladinou zvuku. Podstata řešení spočívá v tom, že společný zvukovod je pevně spojen s nosnou částí, na jejíž protilehlé straně je připevněno víko reproduktorové soustavy. Na bočních stranách nosné části jsou vytvořeny výdechy. Vzduchové dmychadlo upevněné na vnější straně nosné části, je svým výstupem připojeno k chladicímu kanálu, z něhož je kolmo k němu vyvedena jedna odbočka ústící do vstupní části rozdělovače upevněného ve vnitřní části víka. Rozdělovač je opatřen čtyřmi kanály spojující jeho vstupní část se čtyřmi kruhovými dutinami, které jsou na jedné straně otevřené, přičemž v rovinách každé kruhové dutiny jsou umístěny magnetické obvody čtyř tlakových reproduktorových jednotek. Se zřetelem na relativně malé rozměry a kompaktní uspořádání reproduktorové soustavy je řešení vhodné zejména pro užití v mobilních ozvučovacích zařízeních.The solution relates to the field of electroacoustics and solves the problem of sounding closed and open spaces with an acoustic signal with a high sound level. The essence of the solution lies in the fact that the common sound duct is firmly connected to the supporting part, on the opposite side of which the lid of the loudspeaker system is attached. Exhausts are formed on the sides of the supporting part. The air blower mounted on the outer side of the supporting part is connected by its output to a cooling channel, from which one branch is led perpendicularly to it, opening into the input part of the distributor mounted in the inner part of the lid. The distributor is provided with four channels connecting its input part with four circular cavities, which are open on one side, while the magnetic circuits of four pressure loudspeaker units are placed in the planes of each circular cavity. Considering the relatively small dimensions and compact arrangement of the loudspeaker system, the solution is particularly suitable for use in mobile sound equipment.

Description

Vynález se týká reproduktorové soustavy pro vyzařování velkého akustického výkonu, která je určena pro ozvučování uzavřených a otevřených prostorů akustickým signálem s vysokou hladinou zvuku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a loudspeaker system for radiating high acoustic power which is intended for sounding enclosed and open spaces with an acoustic signal having a high sound level.

Je známo, že reproduktorové soustavy pro vyzařování velkého akustického výkonu se využívají pro ozvučení uzavřených a otevřených prostorů. Jedná se zejména o ozvučení velkých sportovních a výrobních hal, sportovních stadiónů a shromaždišt při pořádání kulturních či politických akcí. V některých případech se užívá stabilní ozvučovací zařízení, v řadě případů je výhodné úžit zařízení mobilních. Přitom mobilní ozvučovací zařízeni vyžaduje umístění ve vozidle a proto jeho konstrukce musí odpovídat požadavkům na malé rozměry, nízkou hmotnost při zaručení odolnosti proti vibracím a otřesům.It is known that loudspeaker systems for emitting high acoustic power are used to sound enclosed and open spaces. It is mainly the sounding of large sports and production halls, sports stadiums and meeting points for organizing cultural or political events. In some cases a stable sound system is used, in many cases it is advantageous to use mobile devices. In this case, the mobile sound system requires positioning in the vehicle and therefore its construction must meet the requirements for small dimensions, low weight while guaranteeing vibration and shock resistance.

Nevýhodou obvyklých reproduktorových soustav pro vyzařování velkých akustických výkonů je skutečnost, že jsou sestaveny z řady kompletních akustických zdrojů, což vede k rozměrným a hmotným celkům, které jsou nevhodné pro užití v mobilních zařízeních. Rovněž přenosové vlastnosti takto vytvořených soustav nebývají vyhovující, kmitočtová i směrová charakteristika vykazuje nežádoucí maxima a minima, což souvisí s počtem, velikostí a uspořádáním samostatných akustických zdrojů.A disadvantage of conventional loudspeaker systems for radiating high acoustic power is that they are composed of a number of complete acoustic sources, resulting in bulky and massive units that are unsuitable for use in mobile devices. Also, the transmission characteristics of such systems are not satisfactory, the frequency and directional characteristics show undesirable maxima and minima, which is related to the number, size and arrangement of separate acoustic sources.

Přitom zejména při vyšších okolních teplotách často dochází k nepřístupnému oteplení tlakových reproduktorových jednotek při dlouhodobém provozu a to zejména v případech, kdy je reproduktorová soustava opatřena krytem proti účinku nepříznivých klimatických vlivů. V těchto situacích je pak nutno snížit výkon zařízení nebo počítat s možností poruch v důsledku vysoké provozní teploty.In particular, in particular at higher ambient temperatures, the loudspeaker units of the inaccessible temperature are often inaccessible during long-term operation, especially when the loudspeaker system is provided with a cover against the effects of adverse climatic influences. In these situations it is necessary to reduce the performance of the equipment or to count on the possibility of malfunctions due to the high operating temperature.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje reproduktorová soustava podle vynálezu určená pro vyzařování velkého akustického výkonu, která je tvořena nejméně čtyřmi tlakovými reproduktorovými jednotkami, z nichž je každá akusticky připojena k samostatnému, dvakráte lomenému zvukovodu, přičemž ústí těchto zvukovodů jsou umístěna v rovině vstupu společného zvukovodu. Podstata řešení spočívá v tom, že společný zvukovod je pevně spojen s nosnou částí, na jejíž protilehlé straně je připevněno víko reproduktorové soustavy a na bočních stranách nosné části jsou vytvořeny výdechy, přičemž vzduchové dmychadlo upevněné na vnější straně nosné části, je svým výstupem připojeno k chladicímu kanálu, z něhož je kolmo k němu vyvedena nejména jedna odbočka ústící do nejméně jedné vstupní části rozdělovače upevněného ve vnitřní části vlka reproduktorové soustavy, přičemž každý rozdělovač je opatřen nejméně dvěma kanály spojujícími vstupní část rozdělovače s jeho kruhovými dutinami, které jsou na jedné straně otevřené, a v rovinách každé kruhové dutiny jsou umístěny magnetické obvody jednotlivých tlakových reproduktorových jednotek.The aforementioned drawbacks are overcome by the loudspeaker assembly of the present invention designed to emit high acoustic power, consisting of at least four pressure loudspeaker units each acoustically connected to a separate, twice-angled ear canal, the orifices of these horns being located at the inlet plane of the common horn. The principle of the solution consists in that the common horn is firmly connected with the support part, on whose opposite side the lid of the speaker system is fixed and on the sides of the support part there are exhalations, the air blower mounted on the outside of the support part is connected to a cooling channel from which at least one branch extends perpendicularly leading to at least one inlet portion of the manifold mounted in the inner part of the wolf of the loudspeaker system, each manifold having at least two channels connecting the inlet portion of the manifold to its circular cavities on one side open, and in the planes of each circular cavity are located the magnetic circuits of the individual pressure loudspeaker units.

Výhody konstrukčního řešení reproduktorové- soustavy dle vynálezu jsou následující:The advantages of the loudspeaker system according to the invention are as follows:

Je dosaženo podstatně lepších akustických přenosnových vlastností, než s užitím obvyklých reproduktorových soustav a to zejména z hlediska šíře přenášeného pásma a směrových charakteristik. Dále řešení dle vynálezu umožňuje nepřerušovaný provoz i při vysoké okolní teplotě.Significantly better acoustic transmission properties are achieved than with conventional loudspeaker systems, particularly in terms of bandwidth and directional characteristics. Furthermore, the solution according to the invention allows continuous operation even at high ambient temperature.

Přitom rozdělovače chladicího vzduchu jsou umístěny na odklápěcím víku, takže nezhoršují manipulaci s tlakovými reproduktorovými jednotkami. Další výhodou je skutečnost, že reproduktorová soustava tvoří kompaktní celek sestávající z tlakových reproduktorových jednotek, které vyzařují akustickou enenrgíí prostřednictvím lomených zvukovodů do společného výstupního zvukovodu. Chlazení tlakových reproduktorových jednotek je s nucenou cirkulací vzduchu.The cooling air distributors are located on the hinged lid so that they do not impair the handling of the pressure loudspeaker units. A further advantage is that the loudspeaker assembly forms a compact unit consisting of pressure loudspeaker units that emit acoustic energy through broken horns to a common output horn. The pressure loudspeaker units are cooled with forced air circulation.

Uvedených účinků je dosaženo kompaktním uspořádáním při malých vnějších rozměrech a nízké hmotnosti ve vztahu k akustickému výkonu. Tato skutečnost a také odolnost proti působení otřesů a vibrací užiti reproduktorové soustavy dle vynálezu v mobilních ozvučovacích zařízeních.Said effects are achieved by a compact arrangement with small external dimensions and low weight in relation to the sound power. This and also the shock and vibration resistance of the loudspeaker system according to the invention in mobile sound systems.

25448Í25448I

Při využití řešení dle vynálezu je možno realizovat reproduktorové soustavy různých výkonů s různým počtem tlakových reproduktorových jednotek v rozměrovém uspořádání dle provozních požadavků. Přitom některé díly jsou shodné pro všechna rozměrová uspořádání reproduktorových soustav, což vede ke zvýšení efektivnosti výroby.Using the solution according to the invention, it is possible to realize loudspeaker systems of different powers with different number of pressure loudspeaker units in a dimensional arrangement according to operating requirements. However, some parts are identical for all loudspeaker system configurations, resulting in increased production efficiency.

Dvě reproduktorové soustavy podle vynálezu budou následně popsány v příkladovém provedení s pomocí připojených vyobrazení, kde obr. 1 znázorňuje řez obr. znázorňuje řez reproduktorovou soustavou se čtyřmi tlakovými reproduktorovými jednotkami, obr. 2 znázorňuje pohled na víko reproduktorové soustavy v řezu 2”Σ dle obr. 1, obr. 3 znázorňuje pohled na reproduktorovou soustavu podle obr. 1 ve směru P, obr. 4 znázorňuje řez reproduktorovou soustavou s dvaceti tlakovými reproduktorovými jednotkami, vedenými ve směru A-A podle obr. 6, obr. 5 znázorňuje řez reproduktorovou soustavou dle obr. 4, vedeným ve směru B-B dle obr. 6a obr. 6 znázorňuje pohled na reproduktorovou soustavu dle obr. 4 a 5 ve směru P.The two loudspeaker assemblies according to the invention will be described in the following example with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a sectional view. Fig. 2 shows a sectional view of a loudspeaker system with four pressure loudspeaker units. Fig. 1 is a view of the loudspeaker assembly of Fig. 1 in the P direction; Fig. 4 is a cross-sectional view of the loudspeaker assembly with twenty pressure loudspeaker units in the AA direction of Fig. 6; Fig. 4 taken in the BB direction of Fig. 6 and Fig. 6 shows a view of the loudspeaker assembly of Figs. 4 and 5 in the P direction.

Reproduktorová soustava pro vyzařování velkého akustického výkonu je tvořena nejméně čtyřmi reproduktorovými jednotkami 5, z nichž každá je akusticky připojena k samostatnému, dvakrát lomenému zvukovodu 3, £, přičemž ústí těchto zvukovodů jsou umístěna v rovině vstupu společného zvukovodu _!·The loudspeaker assembly for emitting high acoustic power consists of at least four loudspeaker units 5, each of which are acoustically connected to a separate, double-angled horn 3, the orifices of these horns being located at the inlet plane of the common horn.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že pro dosažení kompaktního uspořádání reproduktorové soustavy pří malých vnějších rozměrech, je společný zvukovod 2 pevně spojen s nosnou částí 2, na jejíž protilehlé straně je připevněno víko 7_ reproduktorové soustavy zajištující ochranu celé reproduktorové soustavy proti účinku nepříznivých klimatických vlivů. Na bočních stranách nosné části 2 jsou za účelem odvádění ohřátého vzduchu vytvořeny výdechy 22.· Vzduchové dmychadlo 2 zabezpečující nucenou cirkulaci chladícího vzduchu pro chlazení tlakových reproduktorových jednotek 2 j® upevněno na vnější straně nosné části 2, a je svým výstupem připojeno k chladicímu kanálu 3_, kterým se přivádí vzduch prostřednictvím k němu kolmo situovaných odboček 13 do vstupní části rozdělovače 6. upevněného na vnitřní části víka 2 reproduktorové soustavy. Rozdělovač 2 rozvádí chladicí vzduch čtyřmi kanály 15 spojujícími jeho vstupní část 14 se čtyřmi kruhovými dutinami 12, které jsou na jedné straně otevřené. Pro dosažení účinného ochlazování magnetických obvodů tlakových reproduktorových jednotek 2 jsou tyto umístěny v rovině každé kruhové dutiny 12.SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve a compact configuration of the loudspeaker assembly at small external dimensions, the common horn 2 is rigidly connected to a support part 2, on the opposite side of which the loudspeaker cover 7 is secured to protect the entire loudspeaker assembly against adverse climatic effects. Exhausts 22 are formed on the sides of the support part 2 for discharging heated air. The air blower 2 forcing the forced cooling air to cool the pressure loudspeaker units 2 is mounted on the outside of the support part 2 and connected to the cooling channel 3 by its outlet. , by which air is supplied through perpendicularly situated branches 13 to the inlet part of the distributor 6 mounted on the inner part of the lid 2 of the loudspeaker assembly. The manifold 2 distributes the cooling air through four channels 15 connecting its inlet portion 14 to the four circular cavities 12, which are open on one side. To achieve effective cooling of the magnetic circuits of the pressure loudspeaker units 2, they are located in the plane of each circular cavity 12.

Při funkci reproduktorové soustavy podle obr. 1 a 3, je akustická energie ze čtyř tlakových reproduktorových jednotek 2 vyzářována do první části lomeného zvukovodu o kruhovém průřezu, na jehož konci se mění směr průchodu akustické energie o 180 °C, tato pak prochází druhou částí lomeného zvukovodu £ kruhového průřezu do kruhových dutin vytvořených v nosné části 2· Zde se znovu mění směr průchodu akustické energie o 180°. V rovině mezi nosnou částí 2 a společným zvukovodem 2 přechází akustická energie do vstupu společného” zvukovodu 2·In the operation of the loudspeaker assembly of Figs. 1 and 3, the acoustic energy from the four pressure loudspeaker units 2 is radiated to the first part of the angled canal of circular cross section, at the end of which the direction of acoustic energy passage changes by 180 ° C. of the circular passage 3 into the circular cavities formed in the support part 2 Here again the direction of passage of the acoustic energy is changed by 180 °. In the plane between the carrier 2 and the common horn 2, the acoustic energy passes to the common horn 2 ·

Chlazení reproduktorové soustavy je řešeno s nucenou cirkulaci vzduchu. Dmychadlo 2 upevněné na -nosné části 2 nasává vnější vzduch a vhání jej do chladicího kanálu 2/ z něhož je kolmo k němu vyvedena odbočka 22' kterou se vede chladicí vzduch do vstupní části 14 rozdělovače,2, který je mechanicky spojen s vnitřním prostorem víka 2· ^v rozdělovači '2 se vzduch rozděluje do čtyř větví 15, které vyústují do kruhových dutin 12, ve kterých dochází při průchodu chladicího vzduchu k jeho usměrnění tak, že je dále veden do prostoru 11 v okolí základen magnetických obvodů reproduktorových jednotek, které mají největší povrchové oteplení. Oteplený vzduch pak proudí výdechovými otvory 10 do okolního prostoru vně reproduktorové soustavy. Směr průchodu chladicího vzduchu je vyznačen na obr. 1 šipkami.The cooling of the loudspeaker system is solved with forced air circulation. The blower 2 mounted on the carrier part 2 draws in external air and blows it into the cooling duct 2 / from which a branch 22 'is led perpendicularly thereto and through which cooling air is led to the inlet part 14 of the distributor 2 which is mechanically connected to the inner space 2 ^{in the} distributor 2, the air is divided into four branches 15, which open into circular cavities 12, in which the cooling air is rectified as it passes through the cooling air, so that it is routed into the space 11 around the magnetic circuit bases of the loudspeaker units. greatest surface warming. The heated air then flows through the exhalation openings 10 to the surrounding space outside the speaker assembly. The direction of cooling air passage is indicated by arrows in FIG.

Na obr. 4 až 6 je znázorněn příklad provedení reproduktorové soustavy s dvaceti tlakovými reproduktorovými jednotkami. Soustava má řadu konstrukčních prvků shodně řešených se soustavou podle obr. 1 a 3, v důsledku čehož jsou i vztahové značky stejné. Tato reproduktorová soustava je tvořena dvaceti tlakovými reproduktorovými jednotkami 5, které jsou uspořádány symetricky ve čtyřech řadách. V každé řadě je pět tlakových reproduktorových jednotek pro vyzařování akustické energie prostřednictvím lomených zvukovodů a společného zvukovodu. Reproduktorová soustava s dvaceti tlakovými reproduktorovými jednotkami je určena pro případy, kdy je požadováno vyzáření extrémního akustického výkonu.Figures 4 to 6 show an exemplary embodiment of a loudspeaker assembly with twenty pressure loudspeaker units. The assembly has a plurality of structural elements identically designed with the assembly of Figs. 1 and 3, as a result of which the reference numerals are identical. This loudspeaker system consists of twenty pressure loudspeaker units 5, which are arranged symmetrically in four rows. In each row there are five pressure loudspeaker units for emitting acoustic energy through broken ear canals and a common ear canal. The loudspeaker system with twenty pressure loudspeaker units is designed for cases where extreme sound power radiation is required.

S ohledem na mnohem větší počet tlakových reproduktorových jednotek a z toho plynoucích nároků na dimenzování chladicího systému, je tento napájen dvěma dmychadly 4_, která nasávají vnější vzduch a vhání jej do dvou chladicích kanálu 3, jak je znázorněno na obr. 4 a 5. Z každého chladicího kanálu jsou vyvedeny tři odbočky 13 přivádějící vzduch do vstupních částí rozdělovačů _6. Čtyři rozdělovače 6 jsou konstrukčně řešeny stejně, jak je znázorněno na obr. 2, sestávající dva rozdělovače tvoří jejich symetrickou polovinu.Due to the much larger number of pressure loudspeaker units and the resulting cooling system sizing requirements, it is powered by two blowers 4 that suck in the outside air and blow it into the two cooling ducts 3, as shown in Figures 4 and 5. three branches 13 supplying air to the inlet portions of the manifolds 6 are led out of the cooling channel. The four distributors 6 are designed in the same way as shown in FIG. 2, the two distributors forming their symmetrical half.

Funkce reproduktorové soustavy s dvaceti tlakovými reproduktorovými jednotkami podle obr. 4 až 6 včetně chladicího systému, je v podstatě shodná s funkcí reproduktorové soustavy se čtyřmi tlakovými reproduktory podle obr. 1 až 3.The function of the loudspeaker system with the twenty-thrust loudspeaker units of Figs. 4-6, including the cooling system, is substantially the same as that of the four-loudspeaker loudspeakers of Figs. 1 to 3.

Se zřetelem na relativně malé rozměry a kompaktní uspořádání reproduktorové soustavy je řešení podle vynálezu vhodné zejména pro užití v mobilních ozvučovacích zařízeních.In view of the relatively small size and compact configuration of the loudspeaker system, the solution according to the invention is particularly suitable for use in mobile sound systems.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A loudspeaker assembly for emitting high acoustic power, consisting of at least four pressure loudspeaker units each acoustically connected to a separate, twice-angled canal, the orifices of these horns being located at the inlet plane of the common horn, characterized by the common horn, (1) is fixedly connected to the support part (2), on the opposite side of which the lid (7) of the loudspeaker assembly is fixed and on the sides of the support part (2) there are exhalations (10), the air blower (4) mounted on the outside (2), its outlet is connected to a cooling channel (3) from which at least one branch (13) extends perpendicularly to it, leading to at least one inlet part (14) of the distributor (6) mounted in the inner part of the loudspeaker cover (7) and each manifold (6) is provided with at least two channels (15) connecting the inlet part (14) of the manifold (6) to the circular cavities (12) of the manifold (6), which are open on one side and the magnetic circuits of the individual pressure loudspeaker units (5) are located in the planes of each circular cavity (12).

5 drawings

OBftí.

OQR. 4