Музыкальный инструмент, содержащий громкоговоритель

1 Настоящее изобретение относится к музыкальным инструментам и, более конкретно, к электрическим клавишным музыкальным инструментам, содержащим громкоговорители. Предшествующий уровень техники Из GB-A-2262861 известен выполненный в виде панели громкоговоритель, содержащий: резонансный мультирежимный излучающий элемент, выполненный в форме цельной многослойной панели, сформированной из двух внешних слоев с промежуточным сердечником,имеющим поперечную ячеистую конструкцию,где панель имеет отношение жесткости изгиба(В) во всех направлениях к мощности в кубе массы панели на единицу площади поверхности, равное, по меньшей мере, 10; крепежное средство, поддерживающее панель или позволяющее крепить его к опоре свободно и без демпфирования; электромеханическое приводное средство,соединенное с панелью и служащее для возбуждения мультирежимного резонанса в излучающей панели в ответ на электрический входной сигнал в пределах рабочего частотного диапазона громкоговорителя. В WO-A-90/03025 на имя ШИММЕЛЯ раскрывается устройство для возбуждения деки пианино с тем, чтобы пианино могло воспроизводить записанную фортепьянную музыку. Раскрытие изобретения В различных вариантах настоящего изобретения используются элементы, имеющие природу, структуру и конфигурацию, определяемую в целом и/или конкретно РСТпубликациейWO 97/09842 одновременно рассматриваемой заявки. Эти элементы, таким образом, выполнены с возможностью выдерживать и распространять энергию вибрации через изгибающие волны в рабочей зоне (рабочих зонах) проходящих поперек толщины, часто, но не обязательно, до кромок элемента (элементов); они обладают или не обладают анизотропией изгибающей жесткости, чтобы распределять компоненты вибрации резонансного режима по указанной зоне (зонам) преимущественно для акустического соединения с окружающим воздухом; они также имеют заранее определенные предпочтительные положения или точки в пределах этой зоны для средства преобразователя, в частности для операционно-активной или подвижной детали (деталей) в отношении акустической вибрационной активности в этой зоне (зонах), и сигналы (обычно электрические), соответствующие акустическому содержимому такой вибрационной активности. В международной публикацииWO 97/09842 одновременно рассматриваемой заявки от той же даты описывается использование таких элементов в пассивных акустических устройствах без средства преобразователя, например для реверберации,или для акустического фильтрования, или для акустического озвучивания пространства или 2 помещения и в активных акустических устройствах, содержащих средство преобразователя, например, в широком спектре источников звука или громкоговорителях, на которые подается входной сигнал для преобразования в звук или в микрофонах, преобразующих звук в другие сигналы. Настоящее изобретение относится, более конкретно, к электронным клавишным музыкальным инструментам, содержащим активные акустические устройства, например в форме громкоговорителей. Такие, указанные выше элементы в настоящем описании называются излучателями распределенного режима и имеют отличительные признаки, приведенные в вышеуказанных заявках и/или перечисленные в настоящем описании. Настоящее изобретение представляет собой электронный музыкальный инструмент,имеющий клавиатуру и громкоговоритель, отличающийся тем, что громкоговоритель содержит жесткий легкий элемент, способный выдерживать и распространять входную вибрационную энергию с помощью изгибающих волн,по меньшей мере, в одной рабочей зоне, проходящей поперек толщины для распределения вибрационных компонентов резонансной моды,по меньшей мере, по одной зоне, и имеющий заранее определенные предпочтительные положения или точки в этой зоне для средства преобразователя, при этом преобразователь установлен полностью и исключительно на указанном элементе в одном из указанных положений или точек для передачи вибраций на элемент для создания в нем резонанса для образования акустического излучателя, который при резонансе создает выходной акустический сигнал. Излучатель может иметь ячеистый сердечник,заключенный между наружными слоями высокого модуля. Излучатель может окружать рама. Электронный музыкальный элемент может содержать корпус, имеющий основание и ножки,поддерживающие корпус над землей, при этом излучатель смонтирован на основании корпуса. Громкоговоритель расположен так, что излучатель занимает, по существу, вертикальное положение. Рама может являться наземной опорой для инструмента. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - схема, иллюстрирующая громкоговоритель распределенного режима по международной публикации WO 97/09842 одновременно рассматриваемой заявки; фиг. 2 а - частичное сечение по линии А-А на фиг. 1; фиг. 2b - увеличенное сечение излучателя распределенного режима, относящегося к типу,показанному на фиг. 2 а, и иллюстрирующее две альтернативные конструкции; 3 фиг. 3 - вид в перспективе первого варианта клавишного электронного инструмента по настоящему изобретению; фиг. 4 - план нижней части инструмента по фиг. 3; фиг. 5 - частичное сечение инструмента по фиг. 3 и 4; и фиг.6 - вид в перспективе второго варианта музыкального инструмента по настоящему изобретению. Варианты осуществления изобретения На фиг. 1 показан громкоговоритель (81),имеющий форму панели и относящийся к виду,описанному и заявленному в международной публикацииWO 97/09842 одновременно рассматриваемой заявки от того же числа и того же заявителя, содержащий прямоугольную раму (1) для установки упругого окаймления (3) по своему внутреннему периметру, которая удерживает звукоизлучающую панель (2) распределенного режима. Преобразователь (9), например, подробно описанный со ссылками на международные заявкиWO 97/09859, WO 97/09861WO 97/09858 того же числа и того же заявителя,установлен полностью и исключительно на или в звукоизлучающей панели (2) в заранее определенном положении, описываемом координатами х и у, при этом положение рассчитывается по методике, приведенной в параллельной международной заявкеWO97/09842 от того же числа и того же заявителя, на направления изгибающих волн в панель, что заставляет панель резонировать и излучать акустический выходной сигнал. Преобразователь (9) приводится в действие усилителем (10) сигнала, например аудиоусилителем, соединенным с преобразователем проводниками (28). Требования к нагрузке и мощности усилителя могут быть совершенно обычны, подобно усилителям для громкоговорителей конического типа, чувствительность составляет порядка 86-88 дБ/Вт в условиях комнатной нагрузки. Полное сопротивление нагрузки усилителя активно при 6 Ом, обрабатываемая мощность составляет 20-80 Вт. Если сердечник и/или внешние слои панели выполнены из металла, они могут служить теплоотводом для преобразователя для отвода тепла от рабочей обмотки преобразователя, что улучшает обработку мощности. На фиг. 2 а и 2b показаны типичные частичные сечения громкоговорителя (81) по фиг. 1. На фиг. 2 а показано, что рама (1), окаймление (3) и звукоизлучающая панель (2) соединены друг с другом соответствующими клеевыми соединениями (20). К подходящим материалам для рамы относятся легкие фасонные профили, например профили для рам картин, выполненные из экструдированного металла, например алюминия, или из пластмасс. К подходящим материалам окаймления относятся упругие материалы, например, вспененная резина и 4 вспененные пластмассы. К подходящим клеям для соединений (20) относятся эпоксидный, акриловый и циано-акрилатовый и прочие клеи. На фиг. 2b показано в увеличенном масштабе, что звукоизлучающая панель (2) является жесткой легкой панелью, имеющей сердечник (22), выполненный, например, из жесткой вспененной пластмассы (97), например из поливинилхлорида с поперечными связями, или ячеистой матрицы (98), т.е. из сотовой матрицы из металлической фольги, пластмассы и т.п.,при этом ячейки проходят поперечно плоскости панели и охватываются противолежащими слоями (21), например, бумаги, картона, пластмассы, металлической фольги или листа. Если внешние слои выполнены из пластмассы, они могут быть усилены волокнами, например, углерода, стекла, кевлара (зарегистрированная товарая марка (ТМ или иного материала известным способом для увеличения их модуля. Таким образом, к применимым материалам внешних слоев и усилителя относятся углерод,стекло, кевлар (ТМ) номекс (ТМ), арамид и прочие волокна различных вариантов укладки и плетения, а также бумага, многослойная бумага со связующим, меламин и различные пленки из синтетической пластмассы с высоким модулем например, майлар (ТМ) каптан (ТМ) поликарбонатные, фенольные, полиэфирные или подобные пластмассы и пластмассы, армированные волокнами и т.п., а также металлические фольга и лист. Исследования жидкокристаллических полимерных термопластов типа Вектра показали, что их можно использовать для литья под давлением сверхтонких пленок или кожухов меньшего размера, скажем, до 30 см в диаметре. Этот материал самостоятельно формирует кристаллическую структуру, ориентированную в направлении инжекции, что является предпочтительной ориентацией для распространения верхних звуковых частот от точки возбуждения к периметру панели. Кроме того, такое литье для этого и других термопластов позволяет использовать литейные формы для нанесения меток для позиционирования и совмещения, например, канавки или кольца, для точной установки деталей преобразователя, т.е. обмотки и подвески магнита. Кроме того, для некоторых менее прочных материалов рассчитано, что положительный результат даст локальное увеличение толщины пленки,например, в зоне или в кольце до 150% диаметра преобразователя для усиления этой зоны и передачи энергии вибрации на панель. Благодаря этому при применении более мягких вспененных материалов улучшаются высокочастотные характеристики. Материалами сердечника могут служить готовые ячеистые или гофрированные структуры из алюминиевого сплава в форме листа или фольги или из кевлара (зарегистрированный товарный знак), номекса (зарегистрированный 5 товарный знак), простой или многослойной бумаги и различных пленок из синтетической пластмассы, а также пористые пластмассы или материалы из целлюлозы, и даже металлические аэрогели, если они имеют достаточно малую удельную плотность. Некоторые подходящие материалы сердечника обладают полезным свойством самостоятельно образовывать поверхностную пленку при производстве и/или иным образом обладают достаточной собственной жесткостью, что позволяет использовать их без ламинирования между внешними слоями. Высокоэффективный ячеистый материал каркаса известен под торговым наименованием "Rohacell", который может использоваться в качестве излучающей панели и который не имеет внешних слоев. На практике основной задачей,положенной в основу настоящего изобретения,является достижение максимальной легкости и жесткости, особенно включая оптимизацию работы сердечника и внешних слоев и переходов между ними. В некоторых предпочтительных вариантах панелей применяются внешние слои из металла и металлических сплавов либо, альтернативно,армирование волокнами углерода. Оба этих варианта, а также конструкции со сплавом аэрогель или с металлическим ячеистым сердечником имеют существенные свойства экранирования радиочастотного излучения, что следует учитывать при проектировании различных вариантов применения, связанных с электромагнитным излучением. Обычные панели или громкоговорители конического типа не обладают способностью экранирования электромагнитных излучений. Кроме того, предпочтительные формы пьезо- и электродинамических преобразователей имеют пренебрежимо малое электромагнитное излучение или остаточные магнитные поля. Обычные громкоговорители создают сильное магнитное поле на расстоянии до 1 м, если не принять конкретных мер для их компенсации. Если на практике важно сохранить функцию экранирования, электрические соединения могут осуществляться с электропроводными деталями соответствующей DML-панели или для крепления кромок можно использовать электропроводный вспененный материал или подобный материал на поверхности раздела. Окаймление (3) может демпфировать кромки звукоизлучающей панели (2) во избежание чрезмерных перемещений кромок панели. Дополнительно или альтернативно можно применять вспомогательное демпфирование, например в виде накладок, соединенных со звукоизлучающей панелью в выбранных положениях для демпфирования чрезмерных перемещений и равномерного распределения резонанса по панели. Накладки могут быть выполнены из материала на основе битума, широко используемого в корпусах обычных громкоговорителей, либо 6 могут выполняться из упругого или жесткого полимерного листового материала. Некоторые виды материалов, особенно бумага и картон, а также материалы каркаса могут быть самодемпфирующими. При желании демпфирование в конструкции панелей может быть усилено за счет применения клеев, сохраняющих упругость при затвердевании. Эффективное выборочное демпфирование включает конкретное применение панели,включая листовые материалы средств, входящих в ее состав. Кромки и углы могут быть особенно важны для доминирующих и менее рассеиваемых низкочастотных вибрационных режимов панели по настоящему изобретению. Крепление демпфирующих средств к кромкам позволяет получить панель с полностью обрамленными деталями, выполненными из листового материала, хотя их углы могут оставаться относительно свободными, скажем, для требуемого усиления нижних частот. Крепление можно осуществлять клеющим или самоклеющимся материалом. Другие формы полезного демпфирования, особенно для более тонких эффектов и/или для средних и верхних частот, могут осуществляться с помощью груза или грузов, прикрепленных к листовому материалу в заранее определенных эффективно усредненных локализованных положениях в указанной зоне. Звукоизлучающая панель, описанная выше, является двунаправленной. Звуковая энергия, излучаемая задней частью, не строго согласована по фазе с той, что излучается передней частью. Таким образом, достигается положительный эффект общего суммирования акустической энергии в помещении, получения звуковой энергии с равномерным распределением частот, снижения эффектов отраженной и стоячей волны, а также улучшения воспроизведения естественного пространства и атмосферы воспроизводимых звукозаписей. Несмотря на то, что излучение звукоизлучающей панели является в значительной степени ненаправленным, процент информации, связанной с фазой, повышается с удалением от оси. Для улучшенной фокусировки для фантомного стереоэффекта размещение громкоговорителей,как картин, на высоте обычного роста человека дает положительный эффект умеренного смещения от оси для нормально сидящего слушателя, что оптимизирует стереоэффект. Точно также, треугольная геометрия лево/право относительно слушателя добавляет угловой компонент. Таким образом, имеется возможность получить хорошее стереозвучание. Для группы слушателей имеется дополнительное преимущество по сравнению со звуковоспроизведением через обычные громкоговорители. Неотъемлемая распределенная природа излучаемого акустической панелью звука придает ему громкость, которая не подчиняется закону обратной пропорциональности квадрату 7 расстояния для эквивалентного точечного источника. Благодаря тому, что с расстоянием интенсивность падает значительно меньше, чем предполагает закон обратной пропорциональности квадрату расстояния, то для находящихся не в центре и неправильно размещенных слушателей поле интенсивности панельного громкоговорителя дает улучшенный стереоэффект по сравнению с обычными громкоговорителями. Это объясняется тем, что находящийся не в центре слушатель не затрагивается двойной проблемой расположения у ближайшего громкоговорителя - сначала чрезмерное повышение громкости ближайшего громкоговорителя, а затем соответствующее понижение громкости удаленного громкоговорителя. Кроме того, положительный эффект изобретения заключается в создании плоского, легкого, визуально привлекательного панельного громкоговорителя с хорошим качеством звучания и требующего лишь одного преобразователя, без кроссовера для получения звука полного диапазона от каждой диафрагмы звукоизлучающей панели. На фиг. 3, 4 и 5 показан электронный клавишный музыкальный инструмент (137), например пианино, содержащий корпус (138),опирающийся на взаимодействующие с землей ножки (139). Корпус (138) сформирован с клавиатурой (140). Известным способом инструмент оснащен генератором сигналов, соединенным с клавишами и усилителем сигнала, который приводит в действие громкоговоритель. В настоящем варианте громкоговоритель (81) содержит акустический излучатель распределенного режима,относящийся к типу, показанному на фиг. 1 и 2,и содержащий жесткую легкую прямоугольную звукоизлучающую панель (2), периметр которой установлен в раме (1) на упругом окаймлении(3), расположенном между ними и возбуждаемом преобразователем (9), при этом все вышеперечисленные элементы описаны выше со ссылками на фиг. 1 и 2. Как показано на чертеже, громкоговоритель (81) образует основание корпуса (138). На фиг. 6 показан электронный музыкальный инструмент (137), подобный показанному на фиг. 3-5 и имеющий корпус (138) с клавиатурой (140). Корпус установлен на передние ножки (141) и оснащен панельным громкоговорителем (81) для создания задней опоры для инструмента. 8 Громкоговоритель (81) содержит жесткую легкую звукоизлучающую панель (2) распределенного режима, установленную по периметру в упругом окаймлении (3), например, из вспененной резины, при этом подвеска поддерживается экраноподобной рамой (6), например, из древесноволоконной панели средней плотности. Преобразователь (9) прикреплен к звукоизлучающей панели (2) для направления изгибающих волн в панель для создания в панели резонанса для создания акустического выходного сигнала. Таким образом, конструкция относится к типу, показанному на фиг. 1 и 2. Преобразователь (9) возбуждается усилителем (не показан),подключенным известным способом для получения сигналов, создаваемых путем нажатия на клавиши клавиатуры. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Электронный музыкальный инструмент,имеющий корпус, клавиатуру и громкоговоритель, отличающийся тем, что громкоговоритель содержит акустический излучатель распределенного режима, на упомянутом акустическом излучателе установлен преобразователь, возбуждающий в излучателе изгибные колебания,которые, вызывая в излучателе резонанс, обеспечивают выработку звука, причем, по меньшей мере, часть излучателя представляет собой опору для корпуса электронного музыкального инструмента. 2. Электронный музыкальный инструмент по п.1, отличающийся тем, что излучатель содержит жесткую, легкую панель, имеющую ячеистый сердечник, заключенный между двумя внешними слоями оболочки. 3. Электронный музыкальный инструмент по п.1, отличающийся тем, что содержит раму,охватывающую панель. 4. Электронный музыкальный инструмент по п.3, отличающийся тем, что содержит средство упругой подвески, крепящее панель в раме. 5. Электронный музыкальный инструмент по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что излучатель расположен в основании инструмента. 6. Электронный музыкальный инструмент по п.5, отличающийся тем, что излучатель расположен вертикально. 7. Электронный музыкальный инструмент по любому из пп.3-6, отличающийся тем, что опору инструмента образует рама излучателя.