RU2519852C1 - Acoustic horn and method of making same (versions) - Google Patents
Acoustic horn and method of making same (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2519852C1 RU2519852C1 RU2012151398/28A RU2012151398A RU2519852C1 RU 2519852 C1 RU2519852 C1 RU 2519852C1 RU 2012151398/28 A RU2012151398/28 A RU 2012151398/28A RU 2012151398 A RU2012151398 A RU 2012151398A RU 2519852 C1 RU2519852 C1 RU 2519852C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- horn
- central part
- plane
- curve
- profile
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 206010039740 Screaming Diseases 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008451 emotion Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к акустике и касается конструкции акустической колонки рупорного типа и способа ее изготовления с приближением характеристик кривых внутренней поверхности во взаимно-перпендикулярных направлениях к идеальной форме - трактрисе или экспоненте.The invention relates to acoustics and relates to the design of a speaker of a horn type and a method for its manufacture with approximation of the characteristics of the curves of the inner surface in mutually perpendicular directions to an ideal shape — a tractor or an exponent.
Рупор (HORN) с древних времен был средством усиления голоса человека, например, руки кричащего человека, сложенные воронкой около его рта, полый рог животного, являвшимся средством передачи и усиления звука и т.д. Человек давно заметил эти свойства постоянно расширяющейся трубы, и только впервые лорд Рэлей в 1878 году дал математическое описание рупора и его построения. Позже, вплоть до середины прошлого века великие математики, акустики и инженеры завершили построение математической теории рупора. Профиль идеального рупора расширяется по экспоненциальной зависимости, а также в виде другой кривой - трактрисы. Эти две кривые имеют некоторые преимущества и недостатки друг перед другом, но, скорее, являются делом вкуса конструктора. Другими словами, сечение рупора, сделанное перпендикулярной плоскостью к его оси, имеет площадь, изменяющуюся по экспоненциальному закону или формуле построения трактрисы, причем математически строго «связаны» между собой длина рупора, площадь входного отверстия (горла), площадь выходного отверстия (устья) и площадь диффузора громкоговорителя. Все расчеты ведутся для идеального рупора - рупора с прямой осью симметрии и имеющим в своем сечении круг. Любые отходы от идеала являются большими или меньшими компромиссами.The horn (HORN) from ancient times was a means of enhancing a person’s voice, for example, hands of a screaming person, folded by a funnel near his mouth, an animal’s hollow horn, which was a means of transmitting and amplifying sound, etc. A person has long noticed these properties of a constantly expanding pipe, and only for the first time Lord Rayleigh in 1878 gave a mathematical description of the speaker and its construction. Later, until the middle of the last century, the great mathematicians, acoustics, and engineers completed the construction of the mathematical theory of the horn. The profile of the ideal horn expands exponentially, as well as in the form of another curve - the tractrix. These two curves have some advantages and disadvantages over each other, but rather are a matter of taste for the designer. In other words, a horn cross section made perpendicular to its axis has an area that varies exponentially or with a tractor construction formula, and the length of the horn, the area of the inlet (throat), the area of the outlet (mouth) are mathematically strictly “connected” to each other loudspeaker diffuser area. All calculations are carried out for the ideal horn - a horn with a straight axis of symmetry and having a circle in its cross section. Any departure from the ideal is a greater or lesser compromise.
До сих пор акустическое оформление динамика в виде переднего (Front Loaded Horn Enclosure) или заднего (Back Loaded Horn Enclosure) является средством самой достоверной передачи музыкального материала, почти волшебным образом передающим замысел автора произведения и эмоции исполнителя. В рупорных системах применяют специальные широкополосные динамики, которые перекрывают практически весь слышимый частотный диапазон. Наиболее предпочтительным для усиления звука является ламповый усилитель звуковой частоты, а в качестве источника - виниловый проигрыватель. Обладатели таких систем являются элитой среди аудиофилов и меломанов.Until now, the acoustic design of the speaker in the form of the front (Front Loaded Horn Enclosure) or rear (Back Loaded Horn Enclosure) is the means of the most reliable transmission of musical material, almost magically conveying the author’s intention and the artist’s emotions. In horn systems, special broadband speakers are used that cover almost the entire audible frequency range. The most preferable for amplification of sound is a tube amplifier of sound frequency, and a vinyl player as a source. Owners of such systems are an elite among audiophiles and music lovers.
Но, как всегда, выдающиеся качества одной стороны даются ценою сложностей с другой. Рупорная акустическая система является крайне громоздкой, дорогостоящей в изготовлении и чрезвычайно трудоемкой. Этому «виной» является постоянно и плавно расширяющаяся труба, имеющая длину в несколько метров (ее «сворачивают») и «горло» от нескольких десятков кв. см. до более одного кв. м в «устье».But, as always, the outstanding qualities of one side are given at the cost of complexity on the other. A horn speaker system is extremely cumbersome, expensive to manufacture, and extremely labor intensive. This “fault” is a constantly and smoothly expanding pipe having a length of several meters (it is “folded”) and a “throat” of several tens of square meters. see up to more than one sq. m in the "mouth".
Причем идеальный рупор должен быть в сечении круглым или точно квадратным (хотя это компромисс, но допустимый и не принципиальный). Понятно, что изготовить такое изделие из досок практически невозможно или с очень большими и принципиальными компромиссами, практически «уничтожающими» смысл рупора.Moreover, the ideal horn should be round or exactly square in cross-section (although this is a compromise, but acceptable and not fundamental). It is clear that it is almost impossible to make such a product from boards or with very large and fundamental compromises that practically “destroy” the meaning of the mouthpiece.
Сейчас рупора изготавливают в крайне малых количествах путем гибки фанеры на пару, причем тонкой фанеры, от чего акустическая система сильно резонирует и вибрирует, что недопустимо. Также делают псевдорупора, имеющие линейное расширение, т.е. используют плоские доски, фанеру, МДФ и т.д., которые располагают пирамидой, что вообще не является рупором, хотя преподносится как настоящий рупор. У таких систем теряются основные достоинства подлинного рупора.Now the horn is made in extremely small quantities by bending plywood for a couple, and thin plywood, from which the speaker system resonates strongly and vibrates, which is unacceptable. Also, pseudo-hemispheres having linear expansion, i.e. they use flat boards, plywood, MDF, etc., which have a pyramid, which is not a shout at all, although it is presented as a real shout. Such systems lose the basic advantages of a genuine speaker.
Например, известна акустическая колонка типа рупора, выполненная из плоских пластин, прикрепленных друг к другу с образованием корпуса, имитирующего форму горна (US 4524846А, опубл. 25.06.1985). Данное решение принято в качестве прототипа для заявленного устройства. Недостаток данного решения заключается в том, что такой подход к конструкции рупора не позволяет сформировать на внутренней поверхности профиля, соответствующего экспоненциальной зависимости, или профиля в виде другой кривой - трактрисы.For example, a speaker of the horn type is known, made of flat plates attached to each other with the formation of a body simulating a hearth shape (US 4524846A, publ. 06/25/1985). This decision was made as a prototype for the claimed device. The disadvantage of this solution is that this approach to the design of the horn does not allow you to form on the inner surface of the profile, the corresponding exponential dependence, or the profile in the form of another curve - tractrix.
Также недостатком этого решения является то, что полученная акустическая колонка с полостью внутри корпуса в форме рупора не обладает достаточными акустическими качествами, так как не выполнены условия полного соответствия кривых стенок полости, соответствующих экспоненциальной зависимости или кривой - трактрисы. Полученные кривые на стенках полости в корпусе относятся к условно похожим на требуемые поверхности и не могут быть искусственно созданы при формировании внешнего короба прямоугольной объемной формы. Такая акустическая колонка относится к категории «псевдорупоров».Another disadvantage of this solution is that the obtained acoustic column with a cavity inside the horn-shaped body does not have sufficient acoustic qualities, since the conditions for the full correspondence of the curved walls of the cavity corresponding to the exponential dependence or the curve - tractrix are not fulfilled. The obtained curves on the walls of the cavity in the housing are conditionally similar to the required surfaces and cannot be artificially created when forming an external box of a rectangular volumetric shape. Such an acoustic column belongs to the category of “pseudo-horns”.
Также известен из этого источника способ изготовления акустической колонки с рупорной полостью внутри за счет укладки полимерной или иной пластической массы на стенки и в угловые зоны на деревянный каркас и придания этой массе кривизны, близкой к кривизне, соответствующей экспоненциальной зависимости или кривой трактрисы. На выходных участках полости это еще как-то возможно, например, путем приложения лекал, а внутри короба и в зоне входного отверстия такая проработка стенки полости просто физически невозможна. Это создает серьезные трудности и не позволяет получить реальный идеальный рупор.Also known from this source is a method of manufacturing an acoustic column with a horn cavity inside by laying polymer or other plastic mass on the walls and in the corner zones on a wooden frame and giving this mass a curvature close to the curvature corresponding to the exponential dependence or curve of the tractor. At the exit sections of the cavity, this is still somehow possible, for example, by applying patterns, and inside the box and in the zone of the inlet such a study of the cavity wall is simply physically impossible. This creates serious difficulties and does not allow you to get a real perfect shout.
Это решение также принято в качестве прототипа для заявленных способов.This decision is also made as a prototype for the claimed methods.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении акустических качеств акустической колонки при ее выполнении в виду рупора за счет формирования профиля идеального рупора, расширяющегося по экспоненциальной зависимости или по кривой трактрисы во взаимно-перпендикулярных направлениях.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in increasing the acoustic qualities of an acoustic column when it is carried out in the form of a horn by forming a profile of an ideal horn expanding exponentially or along a tractrix curve in mutually perpendicular directions.
Указанный технический результат для первого примера способа достигается тем, что способ изготовления акустического рупора заключается в создании в натуральную величину графической модели рупора с профилем кривой внутренней поверхности по взаимно-перпендикулярным направлениям, соответствующим экспоненте и/или трактрисе, разделении модели на центральную часть и на две примыкающие к ней боковые части, членении каждой части графической модели рупора вертикальными плоскостями, параллельными плоскости симметрии и расположенными на расстоянии одна от другой для образования лекал, вырезании из тонкостенной пластины по лекалам плоских элементов толщиной, равной расстоянию между вертикальными плоскостями, и соединении плоских элементов примыканием друг к другу плоскими сторонами.The specified technical result for the first example of the method is achieved in that the method of manufacturing an acoustic horn consists in creating a full-size graphic model of the horn with a profile of the curve of the inner surface in mutually perpendicular directions corresponding to the exponent and / or tractrix, dividing the model into the central part and into two adjacent side parts, dividing each part of the graphic model of the speaker with vertical planes parallel to the plane of symmetry and located on Toyan from one another to form patterns, cutting of the thin-plate on the patterns plane elements a thickness equal to the distance between vertical planes and connecting flat elements adjoining one another flat sides.
Указанный технический результат для второго примера способа достигается тем, что способ изготовления акустического рупора заключается в создании в натуральную величину графической модели рупора с профилем кривой внутренней поверхности по взаимно-перпендикулярным направлениям, соответствующим экспоненте и/или трактрисе, разделении модели на центральную часть и на две примыкающие к ней боковые части, членении центральной части графической модели рупора вертикальными плоскостями, параллельными плоскости симметрии и расположенными на расстоянии одна от другой для образования лекал, вырезании из тонкостенной пластины по лекалам плоских элементов толщиной, равной расстоянию между вертикальными плоскостями, и соединении плоских элементов примыканием друг к другу плоскими сторонами для создания центральной части рупора, затем каждую боковую часть рупора образуют путем присоединения последовательно друг к другу пластин толщиной не менее 0,1 мм для формирования ступенчатой кривой, соответствующей экспоненте и/или трактрисе, которая описана дискретными точками с шагом, равным толщине пластин, а затем боковые части присоединяют к боковым сторонам центральной части. Эти ступени дают дискретное экспоненциальное расширение или расширение по трактрисе в плоскости, перпендикулярной плоскости симметрии колонки, причем, чем меньше шаг ступени, тем ближе к идеальной кривой.The specified technical result for the second example of the method is achieved by the fact that the method of manufacturing an acoustic horn consists in creating a full-size graphic model of the horn with a profile of the curve of the inner surface in mutually perpendicular directions corresponding to the exponent and / or tractor, dividing the model into the central part and into two adjacent side parts, dividing the central part of the graphic model of the speaker with vertical planes parallel to the plane of symmetry and located on and at a distance from one another to form patterns, cut flat elements from the thin-walled plate along the patterns with a thickness equal to the distance between vertical planes, and connect the flat elements by abutting each other with flat sides to create the central part of the horn, then each side part of the horn is formed by attaching in series to each other plates with a thickness of at least 0.1 mm to form a stepwise curve corresponding to the exponent and / or tractrix, which is described by discrete points in increments equal to the thickness of the plates, and then the side parts are attached to the side sides of the Central part. These steps give a discrete exponential expansion or expansion along the tractrix in a plane perpendicular to the column symmetry plane, and the smaller the step of the step, the closer to the ideal curve.
Указанный технический результат для устройства достигается тем, что акустический рупор представляет собой корпус с входным (горло) и выполненным большего поперечного размера, чем входное, выходным отверстием (устье), в корпусе выполнена сообщающая эти отверстия полость, ограниченная стенкой с профилем кривой внутренней поверхности по взаимно-перпендикулярным направлениям, соответствующим экспоненте и/или трактрисе, при этом корпус выполнен из центральной части шириной, не менее поперечного размера входного отверстия (горла), и двух боковых частей, прикрепленных к центральной части к ее боковым поверхностям, центральная часть выполнена из набора прикрепленных друг к другу боковыми поверхностями пластин, в каждой из которых торцевая стенка, представляющая собой часть полости корпуса, имеет профиль кривой, соответствующий экспоненте или трактрисе, а каждая боковая часть образована путем присоединения последовательно друг к другу пластин толщиной не менее 0,1 мм для формирования ступенчатой кривой в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии корпуса, соответствующей экспоненте и/или трактрисе, и которая описана дискретными точками с шагом, равным толщине пластин боковых частей.The specified technical result for the device is achieved in that the acoustic horn is a housing with an inlet (throat) and made larger transverse than the inlet, outlet (mouth), a cavity communicating these holes is made in the housing, bounded by a wall with a profile of the curve of the inner surface along mutually perpendicular to the directions corresponding to the exponent and / or the tractor, while the body is made of a central part with a width of at least the transverse size of the inlet (throat), and two more of the new parts attached to the central part to its side surfaces, the central part is made of a set of plates attached to each other by the side surfaces, in each of which the end wall, which is a part of the body cavity, has a curve profile corresponding to an exponent or tractor, and each side the part is formed by attaching successively plates of at least 0.1 mm thickness to form a stepwise curve in the direction perpendicular to the plane of symmetry of the body, corresponding to exponent and / or tractor, and which is described by discrete points with a step equal to the thickness of the plates of the side parts.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.
Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving the desired technical result.
На фиг.1 изображен общий вид рупорной колонки;Figure 1 shows a General view of a horn column;
фиг.2 - вертикальный разрез рупорной колонки, показана половина, рассеченная по плоскости симметрии;figure 2 is a vertical section of a horn column, half is shown, cut along the plane of symmetry;
фиг.3 - рассечение модели вертикальными плоскостями;figure 3 is a section of the model by vertical planes;
фиг.4 - получение выкроек сечений;figure 4 - obtaining patterns of sections;
фиг.5 - получение по выкройкам лекал сечений;figure 5 - obtaining patterns of sections;
фиг.6 - формирование колонки методом соединения пластин, вырезанных по лекалам;6 is a column formation by the method of joining plates cut according to the patterns;
фиг.7 - фрагмент собранной из пластин колонки.7 is a fragment of a column assembled from plates.
Согласно настоящему изобретению рассматривается новый способ изготовления акустической рупорной колонки (колонка в форме рупора). Особенностью такого рупора, как постоянно расширяющейся трубы, по экспоненциальной зависимости, а также в виде другой кривой - трактрисы во взаимно-перпендикулярных направлениях, является то, что впервые предпринята попытка создания реально идеального рупора.According to the present invention, a new method for manufacturing an acoustic speaker column (speaker column) is contemplated. A feature of such a horn as a constantly expanding pipe, exponentially, as well as in the form of another curve - the tractrix in mutually perpendicular directions, is that for the first time an attempt has been made to create a really ideal horn.
Для изготовления акустического рупора 1 используется метод сечений. Он заключается в том, что создают в натуральную величину графическую модель рупора с профилем кривой внутренней поверхности по взаимно-перпендикулярным направлениям, соответствующим экспоненте и/или трактрисе. Эту модель вертикальными сечениями 2 (фиг.3) разделяют на центральную часть и на две примыкающие к ней боковые части. Это разделение условное и определяется визуально для возможности группирования одинаковых по размерам областей рупора. Затем членят каждую часть такой графической модели вертикальными плоскостями, параллельными плоскости симметрии и расположенными на расстоянии одна от другой. Это позволяет для каждого сечения получить выкройку 3 (фиг.4) для образования лекал 4 (фиг.5), то есть контура каждого сечения. Затем, используя лекала, вырезают из тонкостенной пластины плоские элементы-заготовки 5 (фиг.6) толщиной, равной расстоянию между вертикальными плоскостями. Полученные заготовки в виде профильных пластин соединяют друг с другом примыканием друг к другу плоскими сторонами (фиг.7). Соединение производится в порядке, в каком расположены сечения в модели.For the manufacture of acoustic horn 1, the section method is used. It consists in creating a life-size graphic model of a speaker with a profile of a curve of the inner surface in mutually perpendicular directions corresponding to an exponent and / or tractor. This model of vertical sections 2 (Fig.3) is divided into the Central part and into two adjacent side parts. This separation is conditional and is determined visually for the possibility of grouping the same sized areas of the horn. Then each part of such a graphic model is divided by vertical planes parallel to the plane of symmetry and spaced one from the other. This allows for each section to get a pattern 3 (figure 4) for the formation of patterns 4 (figure 5), that is, the contour of each section. Then, using the patterns, flat elements-blanks 5 (Fig. 6) are cut from a thin-walled plate with a thickness equal to the distance between the vertical planes. The obtained blanks in the form of profile plates are connected to each other by abutment to each other with flat sides (Fig.7). The connection is made in the order in which the sections are located in the model.
Ниже описывается конструкция и технология изготовления рупора.The design and manufacturing technology of the speaker are described below.
На листе фанеры, МДФ, плексигласе или любом другом материале, по своим свойствам подходящем для резки и акустического оформления, чертится профиль рупора. Он рассчитывается и строится, как строят в школе кривые по оси X и У, предварительно составив таблицу, значение параметров профиля в которой высчитывают по известной формуле построения экспоненты и/или трактрисы. Профиль, естественно, является трактрисой или экспонентой. При этом учитывается строгим образом известная зависимость между собой таких параметров, как площадь горла, площадь устья, длина рупора, а также площадь диффузора громкоговорителя. Далее, на станке с ЧПУ режут по заданному профилю лист материала. В результате получают набор профилей (заготовок), лишенных любых недостатков, присущих другим технологиям. Можно задать практически любую толщину стенки колонки, что важнейшим образом сказывается на звуке, избежать экзотических технологий гибки на пару, что вызывает термические напряжения и в конечном счете провоцирует недопустимые трещины в материале. Но, самое главное - получаем идеальный профиль, полученный самым технологичным путем. Преимущество этого способа заключается в том, что чем меньше толщина вырезанной пластины (чем меньше расстояния между вертикальными плоскостями сечений), тем идеальней будет полученная поверхность стенки полости корпуса рупора.On the sheet of plywood, MDF, plexiglass or any other material suitable for cutting and acoustic design, the profile of the horn is drawn. It is calculated and constructed as curves are constructed in the school along the X and Y axes, having previously compiled a table, the profile parameters in which are calculated using the well-known formula for constructing exponentials and / or tractresses. A profile, of course, is a tractor or exponent. In this case, the well-known dependence of such parameters as the throat area, the area of the mouth, the length of the horn, as well as the area of the speaker cone is strictly taken into account. Further, on a CNC machine, a sheet of material is cut according to a given profile. The result is a set of profiles (blanks), devoid of any disadvantages inherent in other technologies. You can set almost any column wall thickness, which most importantly affects the sound, avoid exotic bending technologies for a couple, which causes thermal stresses and ultimately provokes unacceptable cracks in the material. But, most importantly - we get the ideal profile obtained in the most technological way. The advantage of this method is that the smaller the thickness of the cut-out plate (the less the distance between the vertical planes of the sections), the more ideal the resulting wall surface of the cavity of the horn body.
Описанный выше способ позволяет получить идеальный рупор и, соответственно, идеальную акустическую рупорную систему, имеющую идеальное экспоненциальное (трактрисовое) расширение только в плоскости симметрии колонки. Боковые стенки системы представляют собой вертикальные плоскости. Вообще, это уже очень не плохо по сравнению с другими псевдорупорами, но есть желание приблизиться к идеалу еще ближе. Для этого необходимо получить расширение в плоскости, перпендикулярной плоскости симметрии корпуса. Такое становится возможным, пусть и с некоторыми совершенно незначительными допущениями, благодаря все той же технологии.The method described above makes it possible to obtain an ideal horn and, accordingly, an ideal acoustic horn system having an ideal exponential (tractor) expansion only in the plane of symmetry of the column. The side walls of the system are vertical planes. In general, this is not very bad compared to other pseudo-horns, but there is a desire to get closer to the ideal even closer. For this, it is necessary to obtain expansion in a plane perpendicular to the plane of symmetry of the body. This becomes possible, albeit with some completely insignificant assumptions, thanks to all the same technology.
Расширения рупора в горизонтальной плоскости добиваются изменением конструкции боковых стенок. Для этого разделяют модель на центральную часть и на две примыкающие к ней боковые части. Центральную часть получают по ранее рассмотренному способу, а каждую боковую часть рупора образуют путем присоединения последовательно друг к другу пластин толщиной не менее 0,1 мм для формирования ступенчатой кривой, соответствующей экспоненте и/или трактрисе, которая описана дискретными точками с шагом, равным толщине пластин, а затем боковые части присоединяют к боковым сторонам центральной части.Horizontal expansion of the horn is achieved by changing the design of the side walls. To do this, the model is divided into the central part and into two side parts adjacent to it. The central part is obtained according to the previously discussed method, and each side part of the horn is formed by sequentially connecting plates of at least 0.1 mm thick to form a step curve corresponding to an exponent and / or tractrix, which is described by discrete points with a step equal to the thickness of the plates and then the side portions are attached to the side sides of the central part.
Эти боковые стенки делают наборными таким образом, что вершины «ступенек» точно «лежат» на экспоненте или трактрисе. Иными словами плавную кривую описывают дискретными точками, расстояние между которыми соответствует шагу «ступеньки». Чем меньше шаг, тем точнее следование идеальной кривой. Диапазон шагов находится в пределах от 100 до 0,1 мм. Понятно, что при 100 мм мы имеем минимальное приближение к идеалу (зато всего нужно пару «шагов»), а при шаге в 0,1 мм мы получаем практически 100% кривую, но и работы требуется на 3 порядка больше.These side walls are made stacked in such a way that the tops of the “steps” exactly “lie” on an exponent or a tractrix. In other words, a smooth curve is described by discrete points, the distance between which corresponds to the step of the "step". The smaller the step, the more accurate is the following of the ideal curve. The range of steps is from 100 to 0.1 mm. It is clear that at 100 mm we have a minimum approximation to the ideal (but just need a couple of “steps”), and with a step of 0.1 mm we get almost a 100% curve, but the work requires 3 orders of magnitude more.
Следует заметить, что способ обладает высокой степенью технологичности, т.к. все работы выполняются на одном станке с ЧПУ.It should be noted that the method has a high degree of manufacturability, because All work is performed on the same CNC machine.
В результате мы получаем рупорную колонку с минимальным и вполне допустимым компромиссом - идеальное расширение в вертикальной плоскости и практически идеальное расширение в горизонтальной.As a result, we get a horn speaker with a minimal and quite acceptable compromise - perfect expansion in the vertical plane and almost perfect expansion in the horizontal.
Далее, с помощью клея, саморезов и шкантов для соединения профильных пластин колонка собирается и переходит на финишную отделку.Next, with the help of glue, screws and dowels to connect the profile plates, the column is assembled and goes to the finish.
В результате возможно получение акустического рупора 1, представляющего собой корпус с входным (горло) 6 и выполненным большего поперечного размера, чем входное, выходным (устье) 7 отверстием, в этом в корпусе выполнена сообщающая эти отверстия полость, ограниченная стенкой с профилем кривой внутренней поверхности по взаимно-перпендикулярным направлениям, соответствующим экспоненте и/или трактрисе. Корпус выполнен из центральной части шириной, не менее поперечного размера входного отверстия, и двух боковых частей, прикрепленных к центральной части к ее боковым поверхностям. Центральная часть выполнена из набора прикрепленных друг к другу боковыми поверхностями пластин, в каждой из которых торцевая стенка, представляющая собой часть полости корпуса, имеет профиль кривой, соответствующий экспоненте или трактрисе. А каждая боковая часть образована путем присоединения последовательно друг к другу пластин толщиной не менее 0,1 мм для формирования ступенчатой кривой в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии корпуса, соответствующей экспоненте и/или трактрисе, и которая описана дискретными точками с шагом, равным толщине пластин боковых частей.As a result, it is possible to obtain an acoustic horn 1, which is a body with an inlet (throat) 6 and made larger transverse than the inlet, outlet (mouth) 7 hole, in this case a cavity communicating these holes is made in the body, bounded by a wall with a profile of a curve of the inner surface in mutually perpendicular directions corresponding to the exponent and / or tractor. The housing is made of a central part with a width of at least the transverse size of the inlet, and two side parts attached to the central part to its side surfaces. The central part is made of a set of plates attached to each other by the lateral surfaces, in each of which the end wall, which is a part of the body cavity, has a curve profile corresponding to an exponent or tractor. And each side part is formed by sequentially connecting plates of at least 0.1 mm thick to form a stepwise curve in the direction perpendicular to the body symmetry plane corresponding to the exponent and / or tractrix, and which is described by discrete points with a step equal to the thickness of the side plates parts.
Данный способ имеет следующие преимущества: This method has the following advantages:
- возможность изготовить стенки колонки необходимой толщины, что делает колонку акустически нейтральной- the ability to make the column walls of the required thickness, which makes the column acoustically neutral
- использование торцевых частей фанеры в качестве стенки, что также определяет акустическую нейтральность- the use of the end parts of plywood as a wall, which also determines the acoustic neutrality
- возможность расширения рупора согласно теории в горизонтальной плоскости, что недостижимо другими методами- the possibility of expanding the horn according to theory in the horizontal plane, which is unattainable by other methods
- возможность полностью автоматизировать производство частей колонки и уйти от практически ювелирного и дорогостоящего труда по гибке фанеры- the ability to fully automate the production of column parts and to get away from practically jewelry and expensive work on bending plywood
- возможность изготовления круглого рупора любого размера и конфигурации на станке 3D.- the possibility of manufacturing a round horn of any size and configuration on a 3D machine.
Настоящее изобретение промышленно применимо и может быть изготовлено с применением столярных технологий и математического расчета кривых профильных поверхностей.The present invention is industrially applicable and can be manufactured using carpentry technology and mathematical calculation of curves of profile surfaces.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012151398/28A RU2519852C1 (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Acoustic horn and method of making same (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012151398/28A RU2519852C1 (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Acoustic horn and method of making same (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012151398A RU2012151398A (en) | 2014-06-20 |
| RU2519852C1 true RU2519852C1 (en) | 2014-06-20 |
Family
ID=51213327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012151398/28A RU2519852C1 (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Acoustic horn and method of making same (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2519852C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018117915A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Константин РУМЯНЦЕВ | Full acoustic horn and method for producing same |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522721A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-10 | Yusaku Imanari | Method of manufacturing concrete-enclosure in back loading horn |
| JPS524817A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-14 | Pioneer Electronic Corp | Back-load horn speaker |
| US6560343B1 (en) * | 1996-04-22 | 2003-05-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Speaker system |
| DE10213239A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-30 | Wilhelm Woestyn | Loudspeaker horn for audio system, has loudspeaker driver at blind end of folded horn with multilayer wall structure with fibrous or granular layers |
| TWM248173U (en) * | 2003-12-26 | 2004-10-21 | Ching Hsing Computer Tech Ltd | Back load horn speaker box with curve tunnel |
| JP3840413B2 (en) * | 2002-01-08 | 2006-11-01 | 株式会社長谷弘工業 | Speaker box for back load horn |
| JP2007096495A (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Achilles Corp | Back load phone enclosure |
| CN201051753Y (en) * | 2007-01-26 | 2008-04-23 | 宁波升亚电子有限公司 | A rear carrier clarion sound box |
| RU2454026C1 (en) * | 2010-12-24 | 2012-06-20 | Юрий Михайлович Деревягин | Acoustical system |
-
2012
- 2012-11-30 RU RU2012151398/28A patent/RU2519852C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522721A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-10 | Yusaku Imanari | Method of manufacturing concrete-enclosure in back loading horn |
| JPS524817A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-14 | Pioneer Electronic Corp | Back-load horn speaker |
| US6560343B1 (en) * | 1996-04-22 | 2003-05-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Speaker system |
| JP3840413B2 (en) * | 2002-01-08 | 2006-11-01 | 株式会社長谷弘工業 | Speaker box for back load horn |
| DE10213239A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-30 | Wilhelm Woestyn | Loudspeaker horn for audio system, has loudspeaker driver at blind end of folded horn with multilayer wall structure with fibrous or granular layers |
| TWM248173U (en) * | 2003-12-26 | 2004-10-21 | Ching Hsing Computer Tech Ltd | Back load horn speaker box with curve tunnel |
| JP2007096495A (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Achilles Corp | Back load phone enclosure |
| CN201051753Y (en) * | 2007-01-26 | 2008-04-23 | 宁波升亚电子有限公司 | A rear carrier clarion sound box |
| RU2454026C1 (en) * | 2010-12-24 | 2012-06-20 | Юрий Михайлович Деревягин | Acoustical system |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018117915A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Константин РУМЯНЦЕВ | Full acoustic horn and method for producing same |
| RU2662052C2 (en) * | 2016-12-21 | 2018-07-23 | Константин Эдуардович Румянцев | Complete acoustic horn and method of its manufacture |
| US11632622B2 (en) | 2016-12-21 | 2023-04-18 | Konstantin Rumyantsev | Full acoustic horn and method for producing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012151398A (en) | 2014-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bucciarelli et al. | A multilayer microperforated panel prototype for broadband sound absorption at low frequencies | |
| US9571923B2 (en) | Acoustic waveguide | |
| CN106205591A (en) | Miniature Helmholtz resonator broadband noise elimination pipeline based on space folding structure | |
| US8750542B2 (en) | Speaker configuration | |
| US20160119711A1 (en) | Waveguide for shaping sound waves | |
| Cobo et al. | On the modelling of microslit panel absorbers | |
| RU2519852C1 (en) | Acoustic horn and method of making same (versions) | |
| Ziegelwanger et al. | A priori mesh grading for the numerical calculation of the head-related transfer functions | |
| JP2006523828A5 (en) | ||
| CN104198032B (en) | A kind of rectangular aperture sound transmission rate and sound transmission loss calculation method | |
| CN118471176A (en) | Laminated acoustic metamaterial muffler and design method thereof | |
| CN103002377B (en) | Audio frequency apparatus | |
| JP6914004B2 (en) | Noise reduction device | |
| Terashima et al. | A two-dimensional finite element approach to evaluate the sound transmission loss in perforated silencers | |
| JP6782911B2 (en) | Noise reduction structure | |
| Zhao et al. | Two-dimensional finite-difference time-domain analysis of sound propagation in rigid-frame porous material based on equivalent fluid model | |
| JP7349884B2 (en) | How to manufacture a resonator | |
| EP2852949B1 (en) | Paraboloidal percussion instrument | |
| CN108200524B (en) | Method and system for testing modal frequency of open acoustic cavity | |
| Zakharov | About some misunderstandings in the modern theory of the sound isolation and discrete models of sound transmission | |
| CN1863411B (en) | Optimization method of additional mass position for bending vibration type thin plate loudspeaker | |
| Yang et al. | Acoustic attenuation analysis of network systems by using impedance matrix method | |
| Nijhof et al. | Elliptical side resonators for broadband noise reduction | |
| Thuss | Optimization of a Quarter-Wavelength Tube System for the Absorption of Low Frequency Sound | |
| Lokki et al. | Virtual acoustics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181201 |