ES2210407T3 - Accionador de camara de compresion. - Google Patents

Accionador de camara de compresion.

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ES2210407T3 ES97103076T ES97103076T ES2210407T3 ES 2210407 T3 ES2210407 T3 ES 2210407T3 ES 97103076 T ES97103076 T ES 97103076T ES 97103076 T ES97103076 T ES 97103076T ES 2210407 T3 ES2210407 T3 ES 2210407T3
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN ACCIONADOR DE CAMARA DE IMPRESION, CON UNA BOBINA 3 DE OSCILACION MOVIL EN UN ESPACIO 2 DE AIRE DE FORMA ANULAR DE UN SISTEMA MAGNETICO Y CON UNA MEMBRANA ACCIONADA MEDIANTE LA BOBINA 3 DE OSCILACION. LA MEMBRANA 5 Y LA CAMARA 2 DE IMPRESION ESTAN CONFIGURADAS DE FORMA ANULAR, Y LA CAMARA 2 DE IMPRESION SE ENCUENTRA EN UNION A TRAVES DE UN PASO PERIMETRICO CON UN CANAL 14 DE SALIDA DE RUIDO CENTRAL. LA MEMBRANA 5 DISPONE EN BASE A SU CONFIGURACION ANULAR UNA SUPERFICIE ACTIVA MAYOR EN IGUAL SITUACION DE MASAS REDUCIDAS AL MISMO TIEMPO. LA POTENCIA DE ACUMULACION ES REDUCIDA DE MANERA CORRESPONDIENTE, DE TAL MODO QUE LA FRECUENCIA DE RESONANCIA ES ALTA, Y CON ELLO SE MEJORA TAMBIEN LA CAPACIDAD DE REPRODUCCION DE ALTAS FRECUENCIAS. ESTO ES ESPECIALMENTE VENTAJOSO EN EL CASO, DONDE LA MEMBRANA ESTA PROVISTA EN FORMA DE V EN SECCION TRANSVERSAL PARA CONFIGURAR DE MANERA ABOMBADA UN ANGULO AGUDO INCLUIDO.

Description

Accionador para cámara de compresión.
La invención se refiere a un accionador para cámara de compresión del tipo señalado en el preámbulo de la reivindicación 1.
Los accionadores para cámaras de compresión son conocidos. Sirven para la reproducción de sonidos, en especial de sonidos agudos, e incluyen una bobina móvil que se desplaza en un entrehierro anular de un sistema magnético activando una membrana. En estos accionadores para cámaras de compresión conocidos la membrana se realiza en forma de calota y se extiende entre los bordes frontales de la bobina móvil. Frente a la cara interior de la membrana en forma de calota se encuentra, a distancia y complementaria a la membrana, una superficie de un cuerpo fijo por el que se extienden radialmente unas canales desde diferentes puntos de la cámara de compresión hasta un canal central de salida del sonido. Dado que las canales, debido a su longitud, determinan la posición de fase del sonido que llega al orificio de salida del sonido, se denomina el cuerpo fijo dotado de los canales con frecuencia como "phasing plug". El movimiento de la bobina móvil y, por consiguiente, de la membrana se guía por partes acanaladas que se desarrollan dentro y fuera de la bobina móvil.
En los accionadores para cámaras de compresión conocidos de este tipo es necesario que la membrana en forma de calota tenga una elevada estabilidad mecánica a fin de que las deformaciones producidas como consecuencia de las presiones en la cámara de compresión se mantengan lo más reducidas posible. Esta alta estabilidad mecánica se consigue muchas veces empleando hojas metálicas o materiales sintéticos de mayor grosor de material. Sin embargo, de esta manera se incrementa también la masa de la membrana lo que exige una mayor potencia para su accionamiento y reduce el grado de rendimiento, especialmente cuando se trata de frecuencias mayores. Sin embargo, si se emplea una membrana más ligera, la que sólo se consigue a través de un menor grosor o de un material más ligero, esta membrana suele tener una rigidez menor, por lo que especialmente en la reproducción de altas frecuencias se producen deformaciones que a su vez dan lugar a distorsiones.
En la Patente US 4,325,456 se describe un accionador para cámara de compresión del tipo definido en el preámbulo de la reivindicación 1 que posee una bobina móvil que se desplaza en un entrehierro anular de un sistema magnético y acciona una membrana anular. A través de su contorno, la cámara de compresión anular está unida a un canal central de salida del sonido configurado a modo de boina. Por lo tanto, la presión de la cámara de compresión se introduce directamente en la bocina sin cambiar, en principio, su dirección. El sistema magnético se encuentra por el lado opuesto al embudo del altavoz por lo que la longitud de construcción en dirección a la emisión del sonido es considerable.
La invención se plantea la tarea de proporcionar un accionador para cámara de compresión que ofrezca un grado de rendimiento perfeccionado, reproduzca las altas frecuencias mejor y sin distorsiones y tenga, sobre todo, una longitud de construcción mucho más corta.
La tarea que se plantea la invención se resuelve gracias al procedimiento indicado en las características de la reivindicación 1.
De acuerdo con la invención, de la cámara de compresión, desde una zona opuesta a la bobina móvil, diferentes canales de la misma longitud regularmente repartidos o un canal de rotación simétrica conducen a un canal central de salida del sonido. Dado que la cámara de compresión anular tiene en todos los puntos la misma distancia del canal central de salida del sonido resulta fácil obtener la misma longitud de los distintos canales consiguiendo, gracias a la configuración de rotación simétrica del canal de unión, una forma de unión especialmente ventajosa entre la cámara de compresión y el canal de salida del sonido. Como consecuencia de la rotación simétrica resulta un entrehierro entre la cámara de compresión y el canal de salida del sonido que se extiende por todo el contorno. De este modo, la cámara de compresión se une por todos los puntos de la misma forma al canal de salida del sonido por lo que no se producen diferencias de tiempo ni distorsiones en la reproducción natural del sonido.
Los distintos canales que unen la cámara de compresión y el canal de salida del sonido o el canal de rotación simétrica desembocan en la zona de fondo del canal de salida del sonido que tiene forma de saco, especialmente en forma de cono. Así se obtiene una adaptación de fases ventajosa entre los canales y el canal de salida del sonido.
Según un perfeccionamiento de la invención, el canal desde la membrana hasta el fondo del canal de salida del sonido tiene forma de trapecio de manera que todas las partes de sonido que llegan al canal de salida del sonido recorren el mismo camino. En las superficies inclinadas del trapecio las partes de sonido se desvían con lo que se obtiene un mismo recorrido hasta la entrada en el canal de salida del sonido.
De acuerdo con un perfeccionamiento conveniente de la invención se prevé delante de la membrana, en la dirección de radiación, una pared de separación en la que se encuentran unas ranuras radiales dispuestas próximas entre sí en dirección periférica. Mediante esta pared de separación con ranuras se crea prácticamente una lente acústica cuya finalidad consiste en conducir el sonido con pérdidas mínimas desde todas las partes de la membrana hasta la entrada del accionador para cámara de compresión y, por consiguiente, a la entrada de una bocina conectada. Se genera una onda acústica plana que continua hasta la entrada de la bocina. Gracias a la lente acústica se perfecciona además la transformación acústica de membrana / aire garantizando así un óptimo aprovechamiento de la membrana. Debido a las numerosas ranuras radiales que forman canales de paso para el rayo, las pérdidas de onda se mantienen a un nivel mínimo.
En la cámara o cavidad delante de la lente acústica se suman conforme a las fases las distintas partes del sonido generado por la membrana con lo que se forman ondas planas. Es conveniente que las ranuras se extiendan por toda la dimensión radial de la membrana.
Conforme a otro perfeccionamiento conveniente de este ejemplo de realización de la invención resulta suficiente la anchura d de las ranuras de la fórmula
d = \frac{\lambda}{1,7}
en la que \lambda es la longitud de onda menor del sonido transmitido. No obstante, la anchura de las ranuras también puede ser inferior a este valor. Con estos valores se consigue la expansión de una onda plana de sonido. En lo que se refiere a una onda plana de sonido de este tipo se puede garantizar con facilidad en el canal de transmisión a la salida del accionador para cámara de compresión que el recorrido de cada sonido que sale de una ranura a la salida del accionador para cámara de compresión sea el mismo de manera que las distintas partes de la onda de sonido se junten allí de acuerdo con su fase y las pérdidas sean mínimas.
Otro perfeccionamiento especialmente ventajoso de la invención consiste en prever dos membranas anulares y cámaras de compresión, enfrentadas en la dirección de desplazamiento de las membranas, extendiéndose desde las cámaras de compresión, repartidas uniformemente en dirección periférica desde una zona opuesta a la bobina móvil diferentes canales hacia un canal central de salida del sonido, lo que hacen alternativamente una vez desde una de las cámaras de compresión y otra vez desde otra de las cámaras de compresión. Por lo tanto, en esta variante de realización se enfrentan, en dirección de movimiento de las membranas y, por consiguiente, en dirección axial del sistema, dos sistemas de cámaras de compresión según la teoría fundamental de la invención que, con la correspondiente alimentación, trabajan el uno contra el otro. La presión acústica generada por los mismos es conducida por separado al canal central de salida del sonido por los distintos canales procedentes de una u otra cámara de compresión. Allí la presión acústica se suma. Esta disposición resulta particularmente ventajosa cuando los dos sistemas de cámaras de compresión opuestos se alimentan con frecuencias o bandas de frecuencia distintas de modo que siempre se puedan cumplir los requisitos formulados por las distintas frecuencias o bandas de frecuencia.
Los canales que conducen fuera de una de las cámaras de compresión tienen convenientemente siempre la misma longitud, siendo también recomendable que todos los canales que conducen fuera de las cámaras de compresión tengan la misma longitud.
Como ya se ha dicho antes, la presión acústica en el canal central de salida del sonido es la suma de las presiones acústicas de los distintos sistemas de cámaras de compresión. Dado que las ondas acústicas a través de las respectivas membranas se dirigen, en primer lugar, en dirección del movimiento de la membrana, es decir, en dirección axial del sistema, situándose el canal central de salida del sonido radialmente en el interior de las mismas, resulta obligatoriamente un desarrollo radial, al menos en parte, de los diferentes canales que unen las distintas cámaras de compresión y el canal central de salida del sonido. En esta zona, las ondas acústicas llevan la misma dirección. Por consiguiente es posible que los canales que se separan de las cámaras de compresión formen en esta zona, por lo menos en parte, un canal común de rotación simétrica.
A la vista de los dibujos, la invención se explicará más detalladamente por medio de un ejemplo de realización.
La Fig. 1 muestra en sección una representación principal de un ejemplo de realización de la invención;
La Fig. 2 muestra en otra representación ligeramente modificada o - aumentada, la parte izquierda de la Fig. 1 completada según una variante de la invención:
La Fig. 3 muestra un detalle de la Fig. 2;
La Fig. 4 representa una sección parcial similar a la de la Fig. 2 de una variante de realización de la invención con dos sistemas de cámaras de compresión opuestas en la dirección de movimiento de las membranas y
La Fig. 5 muestra detalles de la Fig. 4, al igual que la Fig. 3 muestra detalles de la Fig. 2.
La Fig. 1 muestra un accionador para cámara de compresión con un sistema magnético 1 en cuyo entrehierro 2 se ha dispuesto una bobina móvil 3 uno de cuyos bordes frontales está unido a una punta 4 de una membrana 5 en forma de V conectada con sus bordes flexibles exteriores 6 y 7 de forma fija a la pared interior de un anillo exterior 8 y a la pared exterior de un anillo interior 9.
Entre la membrana 5 y una pared 10 realizada de manera complementaria en un cuerpo 11 se ha configurado una cámara de compresión 12 que también tiene la forma de V, que en la zona de la punta de la V se une a través de un canal 13 de rotación simétrica, que prácticamente forma una ranura que se extiende por todo el perímetro, a un canal de salida del sonido 14 cuyo fondo 15 tiene la forma de un cono.
Al alimentar la bobina móvil 3, ésta mueve la membrana 5 preferentemente en la zona central de la cámara de compresión anular 12 de modo que las oscilaciones de presión generadas en la cámara de compresión 12 se transmiten a través del canal en forma de ranura 13 a la zona del fondo en forma de cono 15 del canal de salida del sonido 14 realizado en forma de saco.
Las Figs. 2 y 3 sirven para mostrar una variante del ejemplo de realización según la Fig. 1. La Fig. 2 es concretamente una sección parcial ampliada de la mitad izquierda de la Fig. 1 representada de forma algo distinta. Piezas iguales o correspondientes se identifican con el mismo número de referencia. La variación consiste en que en dirección de radiación se prevé delante de la membrana 5 una pared de separación 16 que cierra el espacio delante de la membrana herméticamente presentando al mismo tiempo ranuras radiales. La Fig. 3 muestra la pared de separación 16 de la Fig. 2 en una representación individual, parcialmente cortada, pudiéndose reconocer con claridad las ranuras radiales 17 que forman pasos para el sonido emitido por la membrana 5. Las ranuras 17 se disponen muy juntas en dirección periférica. De esta manera se crea en conjunto una lente acústica que se encarga de la formación de una onda acústica plana que continua después hasta el canal de salida del sonido 14. El canal 13 tiene forma de trapecio y posee superficies inclinadas 17 y 18. Mediante las líneas discontinuas S_{0}, S_{1} y S_{2} se indica que las partes de sonido que salen de las ranuras 17 se desvían en las superficies inclinadas 17 y 18 recorriendo en definitiva los mismos caminos hasta entrar en el canal de salida del sonido 14. Las explicaciones anteriores son igualmente válidas para la otra mitad del sistema de cámara de compresión representado. Por consiguiente, al pie del canal de salida del sonido 14 se obtiene una onda acústica plana que continúa hasta la entrada del canal de salida del sonido 14. Como consecuencia, se consigue una radiación eficaz en relación con el esfuerzo realizado por la membrana 5.
La Fig. 4 muestra un ejemplo de realización de la invención en una representación similar a la de la Fig. 2. Piezas iguales o correspondientes llevan los mismos números de referencia. La diferencia frente a la Fig. 2 radica en que en dirección axial, frente a la membrana 5, se dispone una membrana 20 que se acciona con ayuda de una bobina móvil 21 y delante de la cual se crea una cámara de compresión 22 unida a través de un canal 23 al canal central de salida del sonido 14.
Como se puede ver en la Fig. 5, los canales 13 y 14 realizados a modo de ranura encajan alternativamente entre sí en dirección periférica por lo que unen las cámaras de compresión 12 y 13 respectivamente por separado con el canal central de salida del sonido 14. Las ondas acústicas se juntan por este motivo sólo al entrar los canales 13 y 23 en el canal de salida del sonido 14.
Dado que los canales en forma de ranura 13 y 23 se desarrollan en parte radialmente antes de entrar en el canal de salida del sonido 14, con lo que el sonido tiene en ellos la misma dirección, es posible unir o juntar los canales 13 y 23 ya durante su desarrollo radial.

Claims (10)

1. Accionador para cámara de compresión,
-
con una bobina móvil (3) que se desplaza en el entrehierro anular (2) de un sistema magnético (1),
-
con una membrana anular (5) accionada por la bobina móvil (3) y
-
con una cámara de compresión anular (12) que está conectada por su periferia con un canal central de salida del sonido (14),
caracterizado porque,
el canal central de salida del sonido (14) está realizado en forma de saco y cerrado por su fondo cerrado y porque de la cámara de compresión (12), desde una zona opuesta a la bobina móvil (3), unos canales individuales de la misma longitud regularmente repartidos, o un canal de rotación simétrica (13), conducen al canal central de salida del sonido (14) y desembocan lateralmente en la zona del fondo (15) del canal de salida del sonido (14) en forma de saco.
2. Accionador para cámara de compresión, según la reivindicación 1, caracterizado porque el fondo (15) del canal de salida del sonido (14) tiene una construcción elevada, en particular cónica.
3. Accionador para cámara de compresión, según la reivindicación 1, caracterizado porque en la dirección de radiación, delante de la membrana (5), está prevista una pared de separación (16), en la que se encuentran unas ranuras radiales (17) dispuestas próximas entre sí, en dirección periférica.
4. Accionador para cámara de compresión, según la reivindicación 3, caracterizado porque las ranuras (17) se extienden por toda la extensión radial de la membrana.
5. Accionador para cámara de compresión, según la reivindicación 3, caracterizado porque la anchura d de las ranuras (17) corresponde a la fórmula
d = \frac{\lambda}{1,7}
en la que \lambda es la menor longitud de onda del sonido transmitido.
6. Accionador para cámara de compresión, según la reivindicación 3, caracterizado porque el canal (13) adopta la forma de trapecio desde la membrana (5) hacia la base del canal de salida del sonido (14) de modo que todas las partes de sonido que salen de las ranuras (17) tienen el mismo recorrido.
7. Accionador para cámara de compresión, según la reivindicación 1, caracterizado porque se han previsto dos membranas (5, 20) anulares y dos cámaras de compresión (12, 22) enfrentadas en la dirección de desplazamiento de las membranas (5, 20), y porque unas canales individuales (13, 23) se extienden hacia el canal central de salida del sonido (14), desde las cámaras de compresión (12, 22), según el caso desde una zona opuesta a la bobina móvil (3, 21), regularmente repartidas en la dirección periférica y, de manera alterna, una vez de una de las cámaras de compresión (12) y otra de la otra cámara de compresión (22).
8. Accionador para cámara de compresión, según la reivindicación 7, caracterizado porque las canales (13, 23) que conducen fuera de una de las cámaras de compresión (12, 22) tienen la misma longitud.
9. Accionador para cámara de compresión, según la reivindicación 7, caracterizado porque las canales (13, 23) que conducen fuera de las dos cámaras de compresión (12, 22) tienen la misma longitud.
10. Accionador para cámara de compresión, según la reivindicación 7, caracterizado porque las canales (13, 23) que salen de las dos cámaras de presión (12, 22) forman, por lo menos parcialmente, un canal común de rotación simétrica en dirección radial.
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