PL182468B1 - Karta z życzeniami - Google Patents

Abstract

1 . Karta z zyczeniami, zaopatrzona w plytowy glosnik zawierajacy promieniujaca powierzchnie pobudzana do rezonansu, która to karta jest zlozona przynajmniej z jednego arku- sza materialu, znam ienna tym, ze plytowy glosnik (81) ma postac, utworzonego przez arkusz karty, plytowego radiatora dzwieku (2 ) majacego zdolnosc podtrzymywania i propaga- cji wejsciowej energii drgan w postaci fal od- ksztalcen w przynajmniej jednym obszarze czynnym usytuowanym poprzecznie wzgledem grubosci, w którym to obszarze sa rozlozone skladowe wibracji modu rezonansowego oraz majacego okreslone uprzywilejowane lokacje w tym obszarze dla przetwornika (9), przy czym przetwornik (9) osadzony jest na plyto- wym radiatorze dzwieku (2 ) calkowicie i wy- lacznie w jednej z okreslonych lokacji i jest przystosowany do pobudzania plytowego ra- diatora dzwieku (2 ) do drgan i rezonansu oraz emisji dzwieku podczas rezonansu. Fig 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest karta z życzeniami, zaopatrzona w płytowy głośnik.

Z opisu patentowego nr GB-A-2 262 861 znany jest głośnik płytowy zawierający rezonansowy radiator wielomodowy stanowiący jednolitą płytę przekładkową utworzoną z dwóch powłok materiału, z rdzeniem dystansowym, o strukturze poprzecznie komórkowej, która to płyta jest dobrana tak, że stosunek jej sztywności zginania (B), we wszystkich kierunkach, do sześcianu masy na jednostkę powierzchni (μ) wynosi przynajmniej 10. Głośnik jest również zaopatrzony w środki mocujące, podpierające płytę lub łączące ją z korpusem wsporczym, w sposób swobodny, nie powodujący tłumienia oraz w elektromechaniczne środki wyateaowkjcye połączone z płytą dla pobudzania rezonansu wielomreowżgo w płycie radiatora w odpowiedzi nt wejściowy sygnał elektryczny w roboczym paśmie częstotliwości głośnika.

W opisie patentowym nr DE-A-3 232 597 przedstawiono znaną kartę z życzeniami z generatorem tonowym.

Sposób umieszczenia środków wżsyeaowkjccyyh płytowego głośnika, jak również sposób obliczenia pozycji lokacji tych środków, przedstawiono w publikacji WO 97/09842 międzynarodowego zgłoszenia PCT/GB96/02145.

182 468

Karta z życzeniami, zaopatrzona w płytowy głośnik zawierający promieniującą powierzchnię pobudzaną do rezonansu, która to karta jest złożona przynajmniej z jednego arkusza materiału, według wynalazku charakteryzuje się tym, że płytowy głośnik ma postać, utworzonego przez arkusz karty, płytowego radiatora dźwięku mającego zdolność podtrzymywania i propagacji wejściowej energii drgań w postaci fal odkształceń w przynajmniej jednym obszarze czynnym usytuowanym poprzecznie względem grubości, w którym to obszarze są rozłożone składowe wibracji modu rezonansowego oraz mającego określone uprzywilejowane lokacje w tym obszarze dla przetwornika, przy czym przetwornik osadzony jest na płytowym radiatorze dźwięku całkowicie i wyłącznie w jednej z określonych lokacji i jest przystosowany do pobudzania płytowego radiatora dźwięku do drgań i rezonansu oraz emisji dźwięku podczas rezonansu.

Korzystnym jest, że płytowy radiator dźwięku zawiera komórkowy rdzeń zamknięty przekładkowo między warstwami powłokowymi.

Korzystnym jest, że płytowy radiator dźwięku zawiera komórkowy rdzeń utworzony ze spienionego tworzywa sztucznego zamknięty przekładkowo między warstwami powłokowymi utworzonymi z arkusza tektury.

Korzystnym jest, że przetwornik jest utworzony przez piezoelektryczny zginacz. Przetwornik utworzony przez piezoelektryczny zginacz, korzystnie jest przetwornikiem krystalicznym.

Korzystnym jest, że przetwornik jest umieszczony na jednym z pary arkuszy karty, z którymi połączone są środki wyzwalające pobudzanie przetwornika przy przemieszczeniu jednego arkusza względem drugiego.

Korzystnym jest, że na jednym z arkuszy karty jest usytuowany blok generatora sygnału, wzmacniacza i baterii elektrycznej wysterowujący przetwornik.

Korzystnym jest, że płytowy radiator dźwięku jest dostosowany do pomieszczenia druków.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia szkic głośnika modu rozproszonego z akustycznym radiatorem płytowym, fig. 2a - część głośnika z fig. 1 w przekroju wzdłuż linii A-A, fig. 2b - część radiatora modu rozproszonego, rodzaju przedstawionego na fig. 2a, z ukazaniem dwóch alternatywnych konstrukcji, w powiększeniu, fig. 3 - w widoku perspektywicznym kartę życzeniową według wynalazku, a fig. 4 przedstawia przetwornik karty w widoku perspektywicznym.

Na fig. 1 przedstawiono płytowy głośnik 81 instrumentu muzycznego według wynalazku, który zawiera prostokątną ramę 1 podtrzymującą elastyczne zawieszenie 3 stanowiące jej wewnętrzne obrzeże podtrzymujące płytowy radiator dźwięku 2 modu rozproszonego. Przetwornik 9 pobudzający płytowy radiator dźwięku 2, jest na nim zamontowany całkowicie i wyłącznie, lub w tym radiatorze 2, w wyznaczonej lokacji określonej przez wymiary x i y. Pozycję lokacji oblicza się w znany sposób dla emitowania fal odkształceń w głąb płytowego rezonatora w celu pobudzenia do rezonansu i emisji dźwięku. Przetwornik 9 jest dołączony do wysterowującego wzmacniacza sygnału 10, korzystnie wzmacniacza akustycznego, przez przewody doprowadzające 28.

Na fig. 2a i 2b przedstawiono częściowe przekroje płytowego głośnika 81 z fig. 1. Jak przedstawiono na fig. 2a, rama 1, elastyczne zawieszenie 3 stanowiące obrzeże i płytowy radiator dźwięku 2, są połączone ze sobą odpowiednimi spoinami klejowymi 20. Materiałami odpowiednimi na ramę 1 są takie materiały, jakie stosuje się na ramy do obrazów, korzystnie wytłaczany metal, zwłaszcza stop aluminium, lub tworzywa sztuczne. Materiały odpowiednie na obrzeże stanowiące elastyczne zawieszenie 3 obejmują materiały sprężyste, jak piankowy kauczuk i spienione tworzywa sztuczne. Klejami nadającymi się na spoiny są kleje epoksydowe, akrylowe, cyjano-akrylanowe i temu podobne.

Na fig. 2b przedstawiono w powiększeniu płytowy radiator dźwięku 2, który jest sztywną lekką. laminowaną płytą przekładkową zawierającą rdzeń 22, korzystnie utworzony ze sztywnego spienionego tworzywa sztucznego 97, korzystnie polichlorku winylu o wiązaniach poprzecznych, lub regularnej struktury komórkowej 98, na przykład struktury plastrowej z folii metalowej, tworzywa sztucznego, przy czym komórki biegną poprzecznie względem płaszczyzny płyty, a zamknięte są przeciwległymi powłokami 21, korzystnie utworzo4

182 468 nymi z papieru, kartonu, folii plastikowej lub metalowej, albo blachy. Jeżeli powłoki 21 wykonane są z tworzywa sztucznego, to mogą być wzmocnione włóknami, korzystnie węglowymi, szklanymi, z Kevlaru (RTM), w znany sposób, dla poprawy ich własności wytrzymałościowych na rozciąganie.

Dostępne materiały na powłoki i wzmocnienia obejmują włókna węglowe, szklane, z Kevlaru (RTM), Nomexu (RTM), korzystnie aramidu i temu podobne włókna w różnych warstwach i splotach, jak również papier, spajane laminaty papierowe, melaminę oraz różne folie z tworzyw syntetycznych o dużym współczynniku sprężystości, na przykład Mylar (RTM), Kaptan (RTM), poliwęglany, tworzywa fenolowe, poliestrowe lub pochodne, oraz tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem oraz blacha i folia metalowa. Badania ciekłokrystalicznych polimerów termoplastycznych marki Vectra wykazały, że nadają się one do kształtowania wtryskowego bardzo cienkich powłok lub łupin o niewielkich rozmiarach, nawet przykład do około 30 cm średnicy. Ten materiał samoczynnie tworzy wzmacniające prążkowania w kierunku wtrysku, kierunku korzystnym dla dobrej propagacji energii wysokich tonów od punktu pobudzania do obwodu płyty.

Dostępne materiały na warstwy rdzenia obejmują struktury plastrowe lub karbowania prefabrykowane z blachy lub folii ze stopu aluminium, z Kevlaru (RTM), Nomexu (RTM), jak również płaskie lub spajane papiery i różne folie z tworzyw syntetycznych, jak również rozprężane bądź spieniane tworzywa sztuczne, lub materiały w postaci pulpy, a nawet aerożele metali, jeżeli mają odpowiednio małą gęstość. Niektóre nadające się na warstwy rdzeniowe materiały w praktyce wykazują korzystne samoistne tworzenie powłoki podczas ich wytwarzania, a jednocześnie mają sztywność naturalną dostateczną do wykorzystania bez laminowania między warstwami powłokowymi. Wysokosprawny komórkowy materiał rdzeniowy znany jest pod nazwą handlową Rohacell, a nadaje się na płytę radiatora i do wykorzystania bez powłok. W warunkach praktycznych celem jest osiągnięcie ogólnej lekkości i sztywności odpowiedniej dla konkretnego zastosowania, łącznie z optymalizacją wpływów od rdzenia i warstw powłokowych oraz przejść między nimi.

Elastyczne zawieszenie 3 wytłumia zamocowanie brzegowe płytowego radiatora dźwięku 2 dla zapobieżenia nadmiernemu przemieszczaniu się płyty. Ponadto można zastosować dodatkowe tłumienie, na przykład w postaci nakładek, spojonych z płytą w dobranych miejscach, w celu tłumienia nadmiernych przemieszczeń i wspomożenia rozprowadzenia rezonansu bardziej równomiernie po płycie. Nakładki są korzystnie wykonane z materiału na bazie bitumicznej, na przykład zwykle używanego w konwencjonalnych obudowach głośnikowych, lub może to być sprężysty lub sztywny polimerowy materiał arkuszowy. Niektóre materiały, zwłaszcza papier i karton oraz niektóre rdzenie mogą być samotłumiące. W razie potrzeby, tłumienie w strukturze płytowego radiatora zwiększa się przez zastosowanie elastycznego osadzenia, zamiast sztywnych klejów utwardzalnych.

Skuteczne selektywne tłumienie obejmuje specjalne zastosowanie płytowego radiatora łącznie z jego materiałem arkuszowym ze środkami trwale na nim osadzonymi. Brzegi i narożniki są szczególnie ważne dla częstotliwości - dominanty i mniej rozpraszalnych modów drgań niskoczęstotliwościowych płytowego radiatora. Brzegowe zamocowanie środków tłumiących daje w efekcie płytowy radiator całkowicie obramowany, jakkolwiek jego narożniki są zwykle swobodne, dla celowego rozszerzenia działania na niższe częstotliwości. Zamocowanie następuje za pomocą materiałów klejących lub samoprzylepnych. Możliwe są inne sposoby celowego tłumienia, zwłaszcza w warunkach efektów bardziej subtelnych i/lub średnich i wyższych częstotliwości, za pomocą odpowiedniej masy zamocowanej do materiału arkuszowego płyty w uprzednio określonych środkowych zlokalizowanych pozycjach czynnego obszaru.

Akustyczny płytowy radiator jest rzeczywiście dwukierunkowy. Energia dźwięku emitowana z tyłu nie pozostaje w ścisłej zależności fazowej względem energii z przodu. W wyniku tego powstaje zysk z sumowania mocy akustycznej w pomieszczeniu, energii dźwięku o równomiernym rozkładzie częstotliwościowym, zmniejszenia zjawisk związanych z odbiciami i falami stojącymi oraz korzyścią z dobrego odtwarzania przestrzeni naturalnej i otoczenia w odtwarzanych nagraniach dźwiękowych.

182 468

Chociaż promieniowanie dźwiękowe od płytowego radiatora dźwięku 2 jest głównie nie-kierunkowe, to zawartość procentowa informacji fazowej wzrasta w miarę oddalania się od osi. Dla ulepszonego ogniskowania, tak zwanego fantomowego obrazu stereo, rozmieszczenie głośników podobnie jak obrazów, to znaczy na wysokości przeciętnej osoby stojącej, daje w wyniku korzystne zmniejszenie nieosiowości rozmieszczenia dla normalnie siedzącego słuchacza, optymalizując efekt stereo. Podobnie, trójkątne ustawienie geometryczne z lewej/z prawej strony względem słuchacza zapewnia dodatkową składową kątową. Osiąga się dobrą jakość stereofonii.

W przypadku grupy słuchaczy występuje dodatkowa korzyść w porównaniu z odtwarzaniem za pomocą głośnika konwencjonalnego. Z natury rozproszony charakter promieniowania dźwięku przez płytowy radiator dźwięku 2 daje w wyniku brzmienie dźwięku wolne od zjawiska odwrotnej proporcjonalności do kwadratu odległości od równoważnego źródła dźwięku. W wyniku nie-środkowego i złego rozmieszczenia słuchaczy natężenie pola dla płytowego głośnika wzmaga efekt stereofoniczny w porównaniu do głośników konwencjonalnych. Jest tak dlatego, że znajdujący się z dala od środka słuchacz nie odczuwa nasilonego oddziaływania efektu bliskości najbliższego głośnika, po pierwsze nadmiernego wzrostu głośności od najbliższego głośnika, jak również spadku głośności od głośnika dalszego.

Korzystna jest również płaskość, lekkość, atrakcyjność wizualna i dobra jakość płytowego głośnika, wymagającego tylko jednego przetwornika i nie wymagającego stosowania zwrotnicy w całym paśmie dźwięków każdej membrany płytowej.

Na fig. 3 przedstawiono kartę z życzeniami 144, zawierającą płytowy głośnik. Karta ma kształt złożonej płaskiej części z arkuszem przednim 145 i arkuszem tylnym 146. Przynajmniej tylny arkusz 146 wykonany jest z płyty kompozytowej zawierającej rdzeń 22 ze spienionego tworzywa sztucznego zamknięty przekładkowo między arkuszami tektury 21 z utworzeniem płytowego radiatora dźwięku 2, stanowiącego sztywną lekką płytę pobudzaną do drgań i rezonansu, jak to opisano w odniesieniu do fig. 1 i 2. Takie płyty kompozytowe znane są pod handlową nazwą KAPPABOARD. Stwierdzono, że odpowiednia do tego jest płyta ukształtowana wedlug standardu europejskiego A.

Przetwornik 9, jak to przedstawiono na fig. 3 przymocowany jest do arkusza tylnego 146 dla wibracyjnego pobudzania płytowego radiatora dźwięku 2 do drgań i rezonansu oraz emisji wyjściowego dźwięku podczas rezonansu. Przetwornik 9 wysterowywany jest sygnałem bloku 112 generatora/wzmacniacza/baterii, który uruchamiany jest wyłącznikiem 53 ukrytym w zgięciu karty, aktywując generator przy otwieraniu tej karty.

Należy zauważyć, że ta konstrukcja nie wymaga ramy 1 ani otaczającego elastycznego zawieszenia 3. Dostateczne tłumienie karty z życzeniami zapewnia materiał, z którego karta jest wykonana, i/lub trzymanie jej w ręce lub położenie na jakiejś powierzchni.

Na fig. 4 przedstawiono przetwornik 9 dla płytowego radiatora 2 modu rozproszonego, w postaci krystalicznego piezo-zginacza 27 w kształcie tarczy zainstalowanego na większej tarczy 188, na przykład z mosiądzu, który spojony jest z powierzchnią płytowego radiatora 2, korzystnie za pomocą spoiny klejowej 20. W trybie roboczym sygnał akustyczny doprowadzony do przetwornika 9 poprzez przewody doprowadzające 28 powoduje odkształcenie piezo-zginacza 27 i tym samym lokalne sprężyste odkształcanie płytowego radiatora 2 i emitowanie fal odkształceń w płycie radiatora.

182 468

182 468

Fig. 2α

Fig. 2b

182 468

F,g.3

182 468

182 468

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Karta z żyzeeniami, aoppatroona w płytowy głośnik aawierający promieniującą powierzchnię pobudzane do rezonansu, która to karta jest złożona przynajmniej z jednego arkusza materiału, znamienna tym, że płytowy głośnik (81) ma postać, utworzonego przez arkusz karty, płytowego radiatora dźwięku (2) mającego zdolność podtrzymywania i propagacji wejściowej energii drgań w postaci fal odkształceń w przynajmniej jednym obszarze czynnym usytuowanym poprzecznie względem grubości, w którym to obszarze są rozłożone składowe wibracji modu rezonansowego oraz mającego określone uprzywilejowane lokacje w tym obszarze dla przetwornika (9), przy czym przetwornik (9) osadzony jest na płytowym radiatorze dźwięku (2) całkowicie i wyłącznie w jednej z określonych lokacji i jest przystosowany do pobudzania płytowego radiatora dźwięku (2) do drgań i rezonansu oraz emisji dźwięku podczas rezonansu.
2. 2. Κρ.ιΡ3 wye^ung pps^z, 1 , nnamienaa tym, że ł^t^wy taniata r źówieku (2) a.nwieta komórkowy rdzeń (22) zamknięty przekładkowo między warstwami powłokowymi (21).
3. 3. Karta wedtog aatrzz . 1 albo 2, znymienna tym , ee ρζ^οαυυ pediator dwvięku (2) zawiera komórkowy rdzeń (22) utworzony ze spienionego tworzywa sztucznego (97) zamknięty przekładkowo między warstwami powłokowymi (21) utworzonymi z arkusza tektury.
4. 4. Krrta wdó^g apstrz. , , zam^ienaa tym. ee prżeOwośnik (9 ) jest ytworoeży p^cz piezoelektryczny zginacr.

   ó.Karta wedhig /astr.. 4 , znamimu» tym , ee prżyOwoπiik (9i utworzony prere ρϊεζοelektryczny zginacz jest przżtwornięiżm krystalicznym.
5. 6. Karta wdó^g αayarz . 5, :enamie]eIla tym, ee prżytwoenik (9) jayt umjarycreny najednym z pary arkuszy (145, 146) z którymi połączone są środki (53) wyzwalające pobudzanie przetwornikt (9) przy przemieszczeniu jednego arkusza względem drugiego.
6. 7. Karta ovedUlg . 6 , znamienna tym , że najednym z arkuszy (145,146) katżyjayi usytuowany blok generatora sygnału, wzmacniacza i baterii elektrycznej (1l2) wżsyeaowująyy przetwornik (9).
7. 8. Karta wddkg αaytrz . 3 , znamienna tym , ee pyłowy tediatoe dźwięku ^^tt dottosowany do pomieszczenia druków.