ES2320559T3 - Transductor piezoelectrico laminado y metodo de fabricacion del mismo. - Google Patents
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Abstract
Transductor acústico subacuático (10) que comprende: un elemento acústico activo (14) para transducir señales de sonido y señales eléctricas; un elemento envolvente frontal y posterior (24) dispuestos a cada lado del elemento acústico activo para definir una correspondiente cámara acústica frontal y posterior a cada lado del elemento acústico activo; y una tapa posterior (38) dispuesta sobre el elemento envolvente posterior para proporcionar el ajuste de la correspondiente cámara acústica posterior, caracterizado porque el elemento acústico activo (14) comprende un transductor electroacústico laminado entre dos capas impermeables opuestas (12).
Description
Transductor piezoeléctrico laminado y método de
fabricación del mismo.
La presente invención se refiere a un
transductor acústico subacuático de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1, y se refiere a un método para la fabricación de
un transductor acústico subacuático de acuerdo con el preámbulo de
la reivindicación 9.
Por lo tanto, la invención se refiere de manera
general al sector de transductores acústicos subacuáticos para
submarinistas y en particular a una estructura en la que se ajustan
y fabrican dichos transductores acústicos subacuáticos.
Los transductores y métodos del tipo mencionado
al principio son conocidos por ejemplo por los documentos
US-A-3909529,
US-A-5812496 y
GB-A-1546521.
En la técnica anterior, los transductores
acústicos subacuáticos están típicamente encapsulados utilizando
compuestos de enmasillado ("potting") tales como una resina de
siliconas o de uretano. Esto requiere de equipos e instalaciones
especiales para dicha operación de "potting". Otros micrófonos
anteriormente conocidos para submarinistas utilizan unas bolsas
llenas de aire para envolver el micrófono. La bolsa se aplasta con
la profundidad, compensando al micrófono en cuanto a presión, pero
eventualmente cesa la compensación porque el aire de la bolsa es
comprimido a un volumen menor que el del micrófono. Cuando el aire
de dentro de la bolsa es comprimido hasta este punto el micrófono
deja de funcionar.
Además, los transductores acústicos subacuáticos
de la técnica anterior con diseño fijo, dotado de enmasillado
("potting") o con una bolsa de aire, tienen rendimientos
acústicos fijados por sus diseños y no hay medios fáciles de
ajustarlos a las características acústicas específicas de la
mascarilla facial, casco u otros elementos acoplados en la cabeza
con los que se combinan y que pueden alterar su rendimiento
acústico.
Se requiere por lo tanto un cierto tipo de
diseño para un transductor acústico subacuático que lo haga fácil y
económico de fabricar, pero que no tenga limitaciones de profundidad
en su funcionamiento y que pueda ser ajustado para un rendimiento
óptimo en cualquier mascarilla facial, casco u otros elementos
acoplados a la cabeza con los que se combine.
La presente invención queda mostrada como
transductor acústico subacuático comprendiendo las características
de la reivindicación 1.
Las capas impermeables opuestas pueden
comprender capas de Lexan con una cara adhesiva en contacto con el
transductor electroacústico. El transductor electroacústico puede
comprender un elemento piezoeléctrico.
Los elementos envolventes frontal y posterior
pueden comprender una arandela elastómera que define una abertura o
"puerto" interno. La tapa posterior puede comprender una
arandela elastómera que define una abertura o "puerto"
interno.
El transductor acústico subacuático puede
comprender además un refuerzo dispuesto alrededor del elemento
envolvente y que se extiende desde el mismo para permitir una
posición estable del transductor acústico, cuyo refuerzo es un
alambre que rodea los elementos envolventes frontal y posterior y
que se extiende radialmente desde los mismos.
La envolvente posterior puede tener una abertura
o puerto definida de modo pasante que proporciona comunicación de
la presión externa al elemento acústico activo. Los elementos
envolventes frontal y posterior pueden tener correspondientes
aberturas o puertos definidos de forma pasante que proporcionan la
comunicación de la presión externa el elemento acústico activo.
La invención se ha ilustrado asimismo como
método de fabricación de un transductor acústico subacuático que
comprende las características de la reivindicación 9.
La etapa de laminación del elemento acústico
activo puede comprender la adherencia de capas impermeables con una
cara adhesiva en contacto con el transductor electroacústico.
La etapa de disponer el elemento envolvente
frontal y posterior en cada lado del elemento acústico activo puede
comprender la fijación de una arandela elastómera que define una
abertura o puerto interno a cada lado del elemento acústico activo
proporcionando la inundación libre de las cámaras acústicas.
La etapa de disponer una tapa posterior sobre el
elemento envolvente posterior puede comprender la fijación de una
arandela elastómera que define una abertura o puerto interno en el
elemento envolvente posterior para ajustar posteriormente una
cámara acústica posterior sin interferir con la característica de
inundación libre de la cámara acústica posterior.
Los cables de conexión pueden ser acoplados al
elemento acústico activo y la etapa de disponer los elementos
envolventes frontal y posterior a cada lado del elemento acústico
activo comprenden el cierre estanco de los cables de conexión del
elemento acústico activo y dentro de los elementos envolventes
frontal y posterior.
El método puede comprender además la etapa de
disponer un refuerzo alrededor de los elementos envolventes y
extendiéndose desde los mismos para permitir la posición estable,
libre, del transductor acústico. El refuerzo puede ser dispuesto
alrededor de los elementos envolventes al rodear los elementos
envolventes frontal y posterior con un alambre que se extiende
radialmente desde los mismos.
El método puede comprender además la etapa de
montar el transductor acústico subacuático dentro de una mascarilla
facial o encima de la misma, o bien de un casco u otros elementos
acoplados a la cabeza, por fijación del refuerzo a la mascarilla
facial, casco u otros elementos acoplados a la cabeza y doblando el
refuerzo para posicionar operativamente el transductor
acústico.
El método puede comprender la selección de un
diámetro de la abertura o puerto y/o grosor en los elementos
envolventes frontal y posterior de acuerdo con un comportamiento
acústico ajustado empíricamente del transductor acústico
subacuático en combinación con la mascarilla facial, casco u otros
elementos para la cabeza, en los cuales o sobre los cuales está
montado el transductor acústico subacuático.
Si bien el aparato y método han sido descritos o
serán descritos a efectos de claridad gramatical con explicaciones
funcionales, se comprenderá expresamente que las reivindicaciones no
se deben considerar como necesariamente limitadas en modo alguno
por las limitaciones de las construcciones de "medios" o
"etapas", sino que se les debe otorgar todo el ámbito del
significado y equivalentes de la definición facilitada por las
reivindicaciones de acuerdo con la doctrina judicial de los
equivalentes. La invención se puede comprender mejor haciendo
referencia a continuación a los dibujos siguientes, en los que los
elementos iguales se han indicado por los mismos numerales.
La figura 1 es una vista en perspectiva con las
piezas desmontadas del conjunto "supermic" de la invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva con las
piezas desmontadas del conjunto "supermic" de la figura 1
montado con las arandelas de goma utilizadas para el ajuste acústico
y para su montaje.
La figura 3 es una vista en perspectiva montada
del conjunto "supermic" y arandelas de goma de la figura 2
mostrando una modificación en las arandelas para recibir los
conductores del conjunto "supermic".
La figura 4 es una vista en perspectiva montada
del conjunto "supermic" y arandelas de goma de la figura 3
mostrando la incorporación de los conductores en el conjunto del
"supermic" y el acoplamiento por "potting" de su conexión
al elemento activo.
La figura 5 es una vista en perspectiva con las
piezas desmontadas del conjunto "supermic" y arandelas de goma
de la figura 4 mostrando el cierre del conjunto mediante una tapa en
forma de disco.
La figura 6 es una vista en perspectiva de la
cara posterior del conjunto "supermic" dotado de recubrimiento
y de las arandelas de goma de la figura 5, mostrando el refuerzo del
conjunto con alambre de níquel.
La figura 7 es una vista en planta del lado
posterior del conjunto "supermic" con recubrimiento de la
figura 6.
La figura 8 es una vista en perspectiva de la
cara posterior del conjunto "supermic" completamente montado
con la cara frontal de dicho conjunto "supermic" completamente
montado en la cara opuesta y dispuesta hacia abajo, no visible.
La invención y las varias realizaciones de la
misma se podrán comprender mejor haciendo referencia a la siguiente
descripción detallada de las realizaciones preferentes que tiene
carácter de ejemplos ilustrativos de la invención, tal como se
define en las reivindicaciones. Se debe comprender de manera expresa
que la invención tal como se ha definido por las reivindicaciones,
puede ser más amplia que las realizaciones mostradas que se
describen más adelante.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención consiste en un conjunto de
transductor (10) diseñado para su fácil fabricación y para su
funcionamiento resistente al agua y a la presión. Este conjunto de
transductor (10) puede ser utilizado como un transductor acústico
para su utilización como micrófono de submarinista, hidrófono o
altavoz subacuático. El conjunto del transductor 10 es fabricado
con facilidad utilizando discos impermeables, laminados (12) tal
como se ha mostrado por la secuencia de dibujos de las figuras
1-8. Tal como se ha mostrado en la vista con las
piezas desmontadas de la figura 1, el elemento piezoeléctrico
activo (14) está comprendido en forma de sándwich o laminado entre
dos discos de Lexan® de 0,005 pulgadas (12) que tienen una capa
adhesiva autoadhesiva (16) impermeable al agua en una cara. Otros
plásticos o materiales de características semejantes podrían
sustituir el Lexan, que es una marca de General Electric Co.
Además, otros tipos de elementos activos pueden ser sustituidos por
el elemento piezoeléctrico (14). Los detalles de la construcción o
naturaleza del elemento (14) no son importantes para la invención.
Cualquier transductor de señales acústico a eléctrico conocido
actualmente o diseñado más adelante podrá ser utilizado. Además, si
bien la invención se describe a continuación como micrófono, se
tiene que comprender expresamente que lo inverso podría ser cierto,
es decir, que el elemento piezoeléctrico (14) podría quedar
dispuesto y configurado de acuerdo con principios bien conocidos
para funcionar como un micrófono auditivo o altavoz que se acopla
acústicamente al aire o al agua.
Las ranuras (18) de la periferia de los discos
(12) proporcionan acceso o espacio para conectar los conductores
(20) que están conectados al elemento activo (14). Estas ranuras
(18) son a continuación cerradas de forma estanca utilizando un
adhesivo de uretano adecuado (22) tal como se ha mostrado en la
vista en perspectiva de la figura 4.
El montaje de los elementos (12, 14, 16, 20)
indicados en la vista en perspectiva de la figura 2 en su conjunto
por el numeral de referencia (26) y designados como etiqueta
"supermic" (26), está montado en un cuerpo envolvente de goma
(24) formado por anillos que parecen en su forma arandelas de goma.
Dos de las arandelas (24) están fijadas en la etiqueta supermic
(26) utilizando un adhesivo adecuado. Por ejemplo, un adhesivo de
uretano de utilización general tal como adhesivo Kalex Tuff que es
marca de Hardman Inc. of Belleville, New Jersey, que muestra
excelentes características de unión tanto a goma de policloropreno
como al Lexan®. Uno o más discos adicionales en forma de arandela
(no mostrados), de cualquier material apropiado tal como goma,
poliuretano, neopreno o similar pueden ser fijados a las partes
frontal, posterior o ambas de las arandelas (24) para objetivos de
adecuación acústica. Las arandelas adicionales pueden tener grosores
variables y diámetros internos de acuerdo con la adecuación
acústica requerida, que se determina empíricamente por el diseño
específico de la mascarilla facial en la que se monta el conjunto
(10) utilizando un analizador de espectro de frecuencia acústica.
Las características acústicas de cada diseño de mascarilla facial
serán diferentes del diseño. De este modo, el diámetro interno de
dos arandelas (24) puede ser idéntico o distinto dependiendo de la
adecuación sonora que se describe más adelante. A continuación, la
referencia a una arandela única (24) se deberá comprender que
significa la incursión de una o en su conjunto de la totalidad de
arandelas (24) utilizadas. Además, se debe comprender que siempre
que se utilicen los términos, mascarilla facial, casco de inmersión,
mascarillas frontales y otros dispositivos acoplables a la cabeza a
efectos de inmersión se deberá comprender que están incluidos dentro
del ámbito de la invención.
Una tira o elemento filar (32) de Kalex Tuff u
otro adhesivo es aplicado al borde periférico de la etiqueta
supermic (26) tal como se ha mostrado en la figura 2. Las arandelas
(24) son prensadas en la parte frontal y en la parte posterior de
la etiqueta supermic (26) con conductores (20) que atraviesan el
diámetro interno de la arandela adyacente (24). Dos cortes
estrechos o ranuras (34) son cortados en la arandela adyacente (24)
a una profundidad que permita la inserción completa de los
conductores (20) en su interior tal como se ha mostrado en la
figura (3), siendo colocado un conductor (20) en la ranura
correspondiente (34). Los conductores (20) son colocados a
continuación dentro de la ranura (34) y la ranura (18) y, como
mínimo, los extremos internos de las ranuras (34) son sellados o
enmasillados ("potted") con adhesivo (22) tal como se ha
mostrado en la figura 4.
Una tira o elemento filar (36) de adhesivo es
colocada sobre la periferia de una de las arandelas (24) que está
definida como arandela posterior (24) con la arandela opuesta (24)
definida como arandela frontal (24) y una arandela posterior de
goma (38) con un diámetro interno a través del orificio o
"puerto" (40) es colocado sobre el elemento alargado (36) tal
como se muestra en la figura 5. Si bien es preferente y así se ha
mostrado una abertura pasante (40), también se encuentra dentro del
ámbito de la invención que en algunas aplicaciones el orificio o
puerto (40) puede ser un orificio ciego con una superficie de fondo
delgada y membranosa. La arandela posterior (38) tiene un diámetro
externo mayor que la abertura (30) definida por el diámetro interno
de las arandelas (24) y, por lo tanto, proporciona una tapa
perforada para un lado del conjunto transductor (10). La cara
frontal opuesta del conjunto transductor (10) se deja
preferentemente abierta pero en algunas aplicaciones puede quedar
dotada de una tapa perforada o completamente cubierta por la
superficie membranosa o porosa según sea deseable en la aplicación
específica.
Los conductores (20) están torcidos
conjuntamente en forma de par, para minimizar la captación de
corrientes parásitas y el alambre de níquel (28) u otro tipo de
refuerzo es dispuesto paralelamente a los conductores (20) y
alrededor de las arandelas (24) en el espacio intermedio entre
dichas arandelas (24), que queda definido por la disposición de un
diámetro externo ligeramente mayor para las arandelas (24) que para
la etiqueta supermic (26). El alambre de níquel (28) forma, por lo
tanto, un refuerzo envolvente dispuesto por completo alrededor de
la etiqueta supermic (26) y las arandelas (24) y es retirado del
conjunto (10) paralelamente a los conductores (20) para una
longitud predeterminada tal como se ha mostrado en la figura 6. La
disposición se ha mostrado también en la vista en planta superior
de la figura 7. Los alambres (28) permiten por lo tanto que el
conjunto (10) sea posicionado en la mascarilla facial al doblar los
alambres (28) de la forma necesaria.
El tubo para la retracción térmica (42) es
dispuesto a continuación de forma telescópica sobre los alambres
(28) y los conductores (20) tal como se ha mostrado en la figura 8 y
se aplica aire caliente para la retracción del tubo (42)
íntimamente sobre los conductores (20) y alambres (28). El conjunto
transductor (10) queda, por lo tanto, completo y listo para su
montaje de manera convencional en una mascarilla facial, lo que se
logra por la fijación de los alambres (28) en el soporte de montaje
u otro medio de fijación de tipo mecánico y doblando los alambres
(28) para posicionar la superficie frontal del conjunto transductor
(10) en una posición libre y estable dentro de la mascarilla facial
en las proximidades o tocando ligeramente los labios del
submarinista. De manera similar, cuando se utiliza como auricular,
los alambres (28) son fijados mecánicamente a la mascarilla facial
o a sus cintas y los alambres (28) se doblan para colocar la
superficie frontal del conjunto transductor (10) en una posición
próxima al oído del submarinista o penetrando justamente en el
mismo.
Una característica nueva de este conjunto
transductor (10) es la facilidad específica con la que puede ser
ajustado acústicamente. Esta es una importante ventaja. Por ejemplo,
en una mascarilla facial completa para el submarinista hay otras
características acústicas que afectan la respuesta acústica de
cualquier micrófono montado sobre la mascarilla o dentro de la
misma. Al ajustar las dimensiones de la abertura (30) o diámetro
interno de la arandela (24), el micrófono instalado resultante puede
ser configurado para mostrar una respuesta que suprime el efecto
amortiguado que es resultado del efecto acústico de Helmholtz de la
mascarilla. Habitualmente el efecto acústico de Helmholtz provoca
una respuesta creciente del micrófono al desplazarse las frecuencias
hacia 0 Hz o a niveles de CC. Para contrarrestar el efecto acústico
de Helmholtz, el conjunto transductor (10) cuando se utiliza como
micrófono es "dotado de aberturas" o construido con arandelas
(24) con grosores y diámetros internos (30) seleccionados tal como
se muestra en las figuras 1-8 de manera que su
respuesta acústica es exactamente opuesta a la de la cavidad de la
mascarilla facial. Dado que no todas las mascarillas faciales son
iguales, existe una necesidad de ajustar la respuesta acústica del
micrófono de manera tal que suprima los picos acústicos de las
máscaras y los valles. Si se requiere una respuesta de frecuencia
mayor y creciente, se pueden aplicar aberturas adicionales a la
parte frontal del conjunto transductor (10).
El alambre de níquel (28) es utilizado en el
conjunto transductor (10) como medio de refuerzo y para permitir el
posicionado del conjunto transductor (10). No es sensible a la
corrosión y además es flexible, permitiendo que el usuario coloque
el conjunto transductor (10) si se utiliza como micrófono cerca de
los labios del submarinista cuando se utiliza como micrófono o de
los oídos cuando se utiliza como auricular.
Cuando se utiliza como micrófono, el conjunto
transductor (10) muestra un elevado grado de supresión de ruido a
causa de sus características de gradiente. El grado de supresión es
controlado por las dimensiones de la abertura (30) definida por el
diámetro interno de las arandelas (24) aplicadas a la parte frontal,
posterior o ambas (en caso de ser utilizadas) de la etiqueta
supermic (26). Si la trayectoria acústica a la etiqueta supermic
(26) se hace más larga en la parte posterior de la etiqueta supermic
(26) que en la parte frontal dado que la abertura posterior (30)
tiene una mayor longitud, la energía acústica en las proximidades de
la parte frontal de la etiqueta supermic (26) tendera a producir
una señal eléctrica importante. No obstante, si está energía
procede de una distancia mayor, entonces la señal tiende a anularse.
Este es un método convencional por el que tiene lugar la supresión
de ruido en los micrófonos. Lo que es exclusivo en la realización
mostrada es la facilidad en la que la magnitud de supresión así
como la respuesta acústica es controlada con intermedio de simples
aberturas de goma (30) definidas por las arandelas (24). Esto a su
vez transforma el diseño en un conjunto muy flexible (10) que puede
ser configurado fácilmente para conseguir el mejor sonido en una
amplia variedad de mascarillas faciales completas.
Se debe comprender de manera expresa asimismo
que el diámetro de la abertura (30) de las arandelas frontal y
posterior no es necesario que sea idéntico. De manera típica, el
diámetro de la abertura (40) es menor que el de la abertura (30).
Se puede conseguir el ajuste acústico escalonado, por ejemplo,
disponiendo una serie de arandelas posteriores (24) con diámetros
decrecientes de la abertura (30). Además las arandelas posteriores
o frontales (24) no necesitan estar limitadas a la forma cilíndrica
que se ha mostrado en las figuras 1-8 sino que en
vez de ello pueden tener una superficie cónica interna o una
superficie con otro contorno escogido de acuerdo con el rendimiento
acústico deseado.
El proceso de montaje laminado elimina la
necesidad de encapsular por completo la parte frontal y la parte
posterior del conjunto de elementos. Esto a su vez ahorra
considerable tiempo y costes de fabricación.
Se podrá apreciar que en la técnica anterior,
los transductores acústicos estaban encapsulados utilizando
compuestos de enmasillado ("potting") tales como resinas de
siliconas o de uretano. Esto requiere equipos e instalaciones
especiales. En el diseño que se ha dado a conocer es preferente la
utilización de una pequeña cantidad de uretano para cubrir la zona
de la ranura en la que los conductores sobresalen desde el elemento
piezoeléctrico, pero esto requiere un trabajo reducido en
comparación con un encapsulado completo.
Otros micrófonos de submarinista
correspondientes a la técnica anterior utilizan bolsas llenas de
aire para cubrir el micrófono. La bolsa se aplasta con la
profundidad, compensando la presión el micrófono, pero eventualmente
se interrumpe la compensación porque el aire de la bolsa es
comprimido hasta el volumen más pequeño que el micrófono. Cuando el
aire del interior de la bolsa es comprimido hasta este punto, el
micrófono deja de funcionar.
Una única característica del conjunto
transductor (10) de la invención es que no tiene bolsas ni ningún
otro espacio de aire. De acuerdo con ello puede llegar al fondo del
océano más profundo funcionando sin verse afectado por la
profundidad y la presión.
Dado que el conjunto (10) es un transductor,
también funcionará como auricular o altavoz si se utiliza bajo el
agua si las aberturas posteriores ofrecen la resistencia acústica
correcta en el agua. Los diseños de altavoces actuales utilizan
elementos con soporte de aire que están sometidos a efectos de
presión y, por lo tanto, tienen una limitada capacidad de
profundidad. El diseño sólido y ajustable, autolimpiante y libre de
inundación de la invención soluciona estos problemas.
El conjunto transductor (10) puede ser utilizado
como micrófono impermeable y resistente a la presión. Su diseño
simple proporciona un medio asimismo simple de fabricar una serie de
micrófonos y/o auriculares para submarinistas. Esto soluciona los
problemas experimentados por los diseños actuales en los que
dispositivos con soporte de aire o en forma de globo son necesarios
para la compensación de la presión.
Otra ventaja de la presente invención es la
estructura laminada que hace impermeable el elemento (14)
piezoeléctrico activo sin necesidad de encapsularlo.
Se pueden introducir múltiples cambios y
modificaciones por los técnicos ordinarios en la materia sin salir
del ámbito de las siguientes reivindicaciones.Por ejemplo, en vez de
arandelas, el conjunto de la arandela con abertura puede ser
diseñado en forma de unidad moldeado única eliminando, por lo tanto,
la necesidad de utilizar un elemento alargado o filar de uretano y
ahorrando considerable tiempo de montaje. Si se monta de esta
manera, solamente es necesario una pequeña cantidad de uretano o de
una resina adecuada para sellar las conexiones eléctricas o
cualesquiera cables o conexiones expuestos no aislados. Una
limitación en cuanto al conjunto de goma moldeado es que sino se
realizan aberturas moldeadas adicionales como parte del diseño, el
ajuste acústico será utilizado para una mascarilla o casco
específicos.
Además de lo anterior, en vez de utilizar cables
de níquel se puede diseñar una estructura de montaje de plástico o
similar con el objetivo de montar el transductor montado en una
mascarilla facial o casco. La ranura destinada al alambre de níquel
es utilizada conjuntamente con una abertura más pequeña en esta
estructura de plástico de manera que el grosor de plástico que
comprende la periferia de la abertura circular sustituye el grosor
del alambre de níquel y se utiliza para retener el transductor.
Por lo tanto, se debe comprender que la
realización mostrada ha sido indicada solamente a efectos de ejemplo
y que no se debe considerar como limitativa de la invención tal
como queda definida en las siguientes reivindicaciones.
Las definiciones de las palabras o elementos de
las siguientes reivindicaciones están, por lo tanto, definidas en
esta descripción para que incluyan no solamente la combinación de
elementos que literalmente se indican sino todas las estructuras,
materiales o acciones equivalentes para llevar a cabo
sustancialmente la misma función sustancialmente de la misma manera
para obtener sustancialmente el mismo resultado. En ese sentido se
prevé, por lo tanto, que se puede realizar para cualquiera de los
elementos de las siguientes reivindicaciones una sustitución
equivalente de dos o más elementos o que un elemento único puede ser
sustituido por dos o más elementos en una reivindicación.
Por lo tanto, las sustituciones evidentes
conocidas en este momento o más adelante por un técnico ordinario
en la materia se define que se encuentran dentro del alcance de los
elementos definidos.
Por lo tanto, las reivindicaciones se tienen que
comprenden que incluyen lo que se ha mostrado y descrito
anteriormente de manera específica, lo que es conceptualmente
equivalente, lo que puede ser objeto de sustitución evidente y
asimismo lo que incorpora esencialmente la idea esencial de la
invención.
Claims (17)
1. Transductor acústico subacuático (10) que
comprende: un elemento acústico activo (14) para transducir señales
de sonido y señales eléctricas; un elemento envolvente frontal y
posterior (24) dispuestos a cada lado del elemento acústico activo
para definir una correspondiente cámara acústica frontal y posterior
a cada lado del elemento acústico activo; y una tapa posterior (38)
dispuesta sobre el elemento envolvente posterior para proporcionar
el ajuste de la correspondiente cámara acústica posterior,
caracterizado porque el elemento acústico activo (14)
comprende un transductor electroacústico laminado entre dos capas
impermeables opuestas (12).
2. Transductor acústico subacuático (10) según
la reivindicación 1, en el que las capas impermeables en oposición
(12) comprenden capas de Lexan con una cara adhesiva en contacto con
el transductor electroacústico.
3. Transductor acústico subacuático (10) según
la reivindicación 1, en el que el transductor electroacústico
comprende un elemento piezoeléctrico.
4. Transductor acústico subacuático (10) según
la reivindicación 1, en el que los elementos envolventes frontal y
posterior (24) comprenden cada uno de ellos una arandela de
elastómero que define una abertura interna.
5. Transductor acústico subacuático (10) según
la reivindicación 1 ó 4, en el que la tapa posterior (38) comprende
una arandela de elastómero que define una abertura interna (40).
6. Transductor acústico subacuático (10) según
la reivindicación 1, que comprende además un refuerzo dispuesto
alrededor de un elemento envolvente (24) y que se extiende desde el
mismo para permitir una posición estable libre del transductor
acústico.
7. Transductor acústico subacuático (10) según
la reivindicación 6, en el que el refuerzo comprende un
alambre
(28) que rodea los elementos envolventes frontal y posterior (24) y que se extiende radialmente desde los
mismos.
(28) que rodea los elementos envolventes frontal y posterior (24) y que se extiende radialmente desde los
mismos.
8. Transductor acústico subacuático (10) según
la reivindicación 1, en el que la tapa posterior (38) tiene una
abertura (40) definida de forma pasante que proporcionan
comunicación de presión externa al elemento acústico activo (14) y
en el que los elementos envolventes frontal y posterior (24) tienen
correspondientes aberturas (30) definidas en forma pasante que
proporcionan comunicación de la presión externa al elemento acústico
activo (14).
9. Método para la construcción de un transductor
acústico subacuático (10) que comprende: la disposición de un
elemento envolvente frontal y posterior (24) a cada lado del
elemento acústico activo (14) para definir una correspondiente
cámara acústica ajustada frontal y posterior a cada lado del
elemento acústico activo (14); y disponer una tapa posterior (38)
sobre el elemento envolvente posterior para conseguir ajuste
adicional de la cámara acústica posterior correspondiente,
caracterizado por laminar un elemento acústico activo (14)
para transducir señales sonoras y eléctricas entre dos capas
impermeables (12).
10. Método según la reivindicación 9, en el que
la laminación del elemento acústico activo (14) comprende la
adherencia de las capas impermeables (12) con una cara adhesiva en
contacto con el transductor electroacústico.
11. Método según la reivindicación 9, en el que
la disposición del elemento envolvente frontal y posterior (24) a
cada lado del elemento acústico activo (14) comprende la fijación de
una arandela de elastómero que define una abertura interna (30) a
cada lado del elemento acústico activo (14) para proporcionar
cámaras acústicas de libre inundación.
12. Método según la reivindicación 9, en el que
la disposición de una tapa posterior (38) sobre el elemento
envolvente posterior comprende la fijación de una arandela de
elastómero que define una abertura interna (40) sobre el elemento
envolvente posterior para ajustar adicionalmente una cámara acústica
posterior sin interferir con la característica de libre inundación
de la cámara acústica posterior.
13. Método según la reivindicación 9, en el que
se acoplan cables de conexión al elemento acústico activo (14) y en
el que la disposición de los elementos envolventes frontal y
posterior (24) en cada lado del elemento acústico activo (14)
comprende el sellado de los cables de conexión en el elemento
acústico activo (14) y dentro de los elementos envolventes frontal
y posterior (24).
14. Método según la reivindicación 9, que
comprende además a disposición de un refuerzo alrededor de los
elementos envolventes (24) y que se extiende desde los mismos para
permitir una posición estable libre del transductor acústico.
15. Método según la reivindicación 14, en el que
la disposición del refuerzo alrededor de los elementos envolventes
(24) comprende rodear los elementos envolventes frontal y posterior
(24) con un alambre (28) que se extiende radialmente desde los
mismos.
\newpage
16. Método según la reivindicación 14, que
comprende además el montaje del transductor acústico subacuático
(10) dentro de una mascarilla facial por fijación del refuerzo a la
mascarilla facial y doblando el refuerzo para posicionar
operativamente el transductor acústico.
17. Método según la reivindicación 9, que
comprende además el montaje del transductor acústico subacuático
(10) en una mascarilla facial o encima de la misma y en el que la
disposición de los elementos envolventes frontal y posterior (24) y
la disposición de la tapa posterior (38) sobre el elemento
envolvente posterior comprende la selección de un diámetro de la
abertura y/o grosor de los elementos envolventes frontal y posterior
(24) de acuerdo con el comportamiento acústico ajustado
empíricamente del transductor acústico subacuático (10) en
combinación con la mascarilla facial en la que o sobre la cual está
montado el transductor acústico subacuático (10).
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| EP05027342A EP1799009B1 (en) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | Laminated piezoelectric transducer and method of manufacturing the same |
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