ES2210407T3 - Accionador de camara de compresion. - Google Patents
Accionador de camara de compresion.Info
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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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1997
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- 1997-02-26 ES ES97103076T patent/ES2210407T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0793216A2 (de) | 1997-09-03 |
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