ITFI20110192A1 - Struttura di altoparlante e attrezzatura di sospensione. metodo di tesatura di membrana di altoparlante - Google Patents

Description

La presente invenzione riguarda il settore degli altoparlanti e più precisamente si riferisce ad un altoparlante planare, di spessore estremamente limitato. Un altoparlante è un apparato che converte segnali elettrici in onde sonore, ed è in genere costituito da una struttura di sostegno, da un dispositivo vibrante, che può essere magnetodinamico, elettrodinamico, elettrostatico o piezoelettrico, e da una membrana. Le membrane sono generalmente realizzate in carta, composti sintetici e leghe metalliche.

La membrana è collegata ad una bobina che, immersa nel campo magnetico del dispositivo vibrante e percorsa dalla corrente costituita dal segnale da riprodurre, ne genera lo spostamento, quindi la trasduzione da segnale elettrico a movimento d'aria creato dalla membrana. La forma della membrana può essere a cono, a cupola o piatta. Ciascuna forma risulta particolarmente adatta all'emissione di un solo intervallo di frequenze sonore, basse per la forme concave, alte per le forme convesse.

Produrre un altoparlante in grado di riprodurre tutte le frequenze udibili è impossibile, poiché dovrebbe avere una membrana concava e convessa al tempo stesso. Nei diffusori acustici ad alta fedeltà il problema è stato risolto inserendo una moltitudine di altoparlanti, ciascuno in grado di riprodurre un intervallo di frequenze. In altre applicazioni, che riguardano la presente invenzione, non è richiesta una riproduzione in alta fedeltà e un solo altoparlante risulta sufficiente per riprodurre un ampio intervallo di frequenze sonore.

Membrane coniche e a cupola limitano l'utilizzo dei relativi altoparlanti in spazi ristretti a causa della loro conformazione tridimensionale, e la necessità di dotare di apparecchi di riproduzione sonora oggetti di design, di arredamento e di abbigliamento, richiede lo sviluppo di altoparlanti piatti con ridottissime dimensioni di spessore. E' molto sentito, inoltre, il problema di nascondere gli altoparlanti in modo che essi non siano visibili, o se lo sono, di mascherarli nel disegno degli oggetti di arredamento che sono in buona parte costituiti o rivestiti da tessuti.

In aggiunta a ciò gli altoparlanti vengono normalmente fissati tramite elementi meccanici a strutture che ne sostengono il peso. Tali elementi meccanici costituiscono un vincolo fisso per l'altoparlante che non consente una rimozione facile degli stessi. Questo fatto rappresenta un problema qualora il tessuto o la superficie ai quali sono fissati debbano essere lavati.

E' scopo della presente invenzione fornire un altoparlante che abbia una membrana in tessuto di ridotto spessore, e fornire un'attrezzatura di sospensione per l'altoparlante stesso, la quale consenta la trasmissione di segnali elettrici e allo stesso tempo consenta anche un movimento di rotazione dell'intero dispositivo, unitamente alla facilità di rimozione e di riposizionamento dello stesso.

La struttura di altoparlante secondo l'invenzione consiste in un telaio rigido sopra il quale viene ancorato un tessuto mediante una moltitudine di punti di fissaggio. Tale tessuto forma una superficie planare che costituisce la membrana dell'altoparlante. Alla membrana sono fissati uno o più mezzi vibranti atti a trasformare un segnale elettrico in vibrazioni meccaniche. Dette vibrazioni meccaniche, trasmesse alla membrana dell'altoparlante per contatto, sono trasformate dalla membrana in onde acustiche.

L'invenzione comprende anche un sistema di sospensione costituito da gruppi di elementi di vincolo costituiti da elementi magnetici, conduttori di elettricità, fissati alla struttura dell'altoparlante mediante fili conduttivi. I fili conduttivi giacciono sullo stesso piano della membrana dell'altoparlante e sono fissati ad almeno uno degli elementi dei gruppi di elementi di vincolo ad un'estremità ed ai mezzi vibranti all'altra estremità. In alternativa i gruppi di elementi di vincolo possono essere costituiti da almeno un elemento magnetico ed almeno un elemento ferromagnetico non magnetizzato, entrambi conduttori di elettricità.

Ogni gruppo di elementi di vincolo risulta pertanto avere almeno un elemento fissato ai fili conduttivi collegati ai mezzi vibranti e almeno un elemento collegato, sempre per mezzo di fili conduttivi, ad un telaio di supporto, atto a sostenere il peso dell'altoparlante. I gruppi di elementi di vincolo sono così in grado, mediante il contatto dovuto alla reciproca attrazione, di esercitare un vincolo meccanico e al tempo stesso di garantire il contatto necessario per portare il segnale elettrico ai mezzi vibranti.

Un'altra soluzione realizzativa può prevedere che l'elemento ferromagnetico non magnetizzato dei gruppi di elementi di vincolo sia costituito dal telaio di supporto dell'altoparlante, realizzato in materiale metallico ferromagnetico e con superficie conduttrice di elettricità. Vantaggiosamente la struttura dell'altoparlante può essere sostenuta solo in due punti, posti su un asse geometrico passante per il baricentro dell'altoparlante, per consentire la rotazione della struttura stessa dell'altoparlante intorno a detto asse.

L'emissione di onde sonore da parte di una membrana di altoparlante in tessuto richiede che detto tessuto sia posto in tensione su un telaio rigido. E' pertanto un altro scopo di questa invenzione fornire un metodo per l'operazione di tesatura della membrana in tessuto. Secondo l'invenzione lo scopo viene raggiunto utilizzando un tessuto termoretraibile, cioè con fibre che diminuiscono di lunghezza se portate ad una temperatura prefissata.

Il tessuto viene ancorato su un telaio rigido, secondo una superficie planare. Vantaggiosamente l'ancoraggio può essere realizzato con un orlo ottenuto fissando il tessuto con una cucitura. Successivamente all'operazione di ancoraggio, il tessuto viene scaldato fino alla temperatura di cambiamento di stato delle sue fibre in modo da provocarne il restringimento e la conseguente tesatura sul telaio. Tale cambiamento di stato risulta essere irreversibile, pertanto anche riportando il tessuto a temperatura ambiente, esso conserverà la tensione generata.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente con la descrizione di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:

- la Figura 1 mostra una vista schematica di un

altoparlante con membrana in tessuto

- La Figura 2 mostra un sistema di sospensione

dell'altoparlante

- La figura 3 mostra un sistema alternativo di

sospensione dell'altoparlante

- la Figura 4 mostra la membrana dell'altoparlante in una fase della lavorazione

Nella Figura 1 con 1 è indicato un tessuto che è fissato ad un telaio rigido 2, che viene qui rappresentato in maniera esemplificativa di forma circolare, mediante un orlo 3 realizzato con una moltitudine di punti di fissaggio 4. Vantaggiosamente l'ancoraggio del tessuto per costituire l'orlo viene qui realizzato con una cucitura. Tale tessuto, che riveste il telaio, costituisce la membrana dell'altoparlante. Un mezzo vibrante 5 è fissato vantaggiosamente al centro della membrana 1. Tale mezzo vibrante, è ancorato saldamente al tessuto preferibilmente con adesivo, per consentire la trasmissione delle vibrazioni alla membrana stessa.

Il mezzo vibrante è collegato elettricamente ad una delle due estremità dei fili conduttori di elettricità 6 fissati solidalmente al tessuto 1. I fili conduttori 6 possono essere fissati al tessuto della membrana con una cucitura con punti molto stretti, in modo che essi non possano scorrere sotto la cucitura. Secondo un'altra soluzione realizzativa i fili possono essere incollati al tessuto 1. I fili conduttori presentano l'altra estremità collegata ad uno degli elementi dei gruppi elementi di vincolo 7.

La Figura 2 mostra un sistema di sospensione della struttura di altoparlante. Il sistema comprende due fili conduttori con uno dei due capi di ciascuno di essi collegato ad uno dei due elementi delle coppie di elementi di vincolo 7, 8. La Figura mostra una situazione vantaggiosa in cui tutte e due le coppie di elementi di vincolo sono costituite da magneti permanenti di forma circolare, conduttori di elettricità, polarizzati diametralmente. Gli elementi magnetici 7 interagiscono con gli elementi magnetici 8 fissati ad un telaio di supporto 10 tramite i fili conduttori 9.

La forma degli elementi magnetici unitamente alla loro polarizzazione in senso diametrale fa sì che essi si dispongano come in figura attraendosi tangenzialmente e mantenendo l'altoparlante sospeso tra essi e libero di ruotare senza vincoli, consentendo ad una pluralità di altoparlanti di disporsi naturalmente secondo angoli diversi in modo da garantire una vantaggiosa diffusione delle onde sonore.

I fili conduttori 6 possono venire collegati agli elementi magnetici 7 creando alcune spire intorno all'elemento e saldando il filo su se stesso. Con la stessa tecnica i fili conduttori 9 vengono collegati agli elementi magnetici 8. La continuità per trasmettere il segnale elettrico si ottiene poiché tutti gli elementi delle coppie di vincolo 7, 8 sono costruiti con materiale conduttore di elettricità. Vantaggiosamente si ottiene pertanto che l'attrezzatura di supporto dell'altoparlante ha anche la funzione di trasmettere i segnali elettrici ai mezzi vibranti. In una variante realizzativa, solo uno degli elementi di ogni coppia di elementi di vincolo è magnetizzato, mentre l'altro è realizzato con materiale ferromagnetico non magnetizzato, conduttore di elettricità. La figura 3 mostra una variante realizzativa in cui gli elementi ferromagnetici non magnetizzati delle coppie di elementi di vincolo sono sostituiti dal telaio 10, realizzato in materiale ferromagnetico non magnetizzato e conduttore di elettricità. In questo caso il telaio, le cui parti superiore ed inferiore risulteranno elettricamente disaccoppiate, ha la funzione di sostenere il peso dell'altoparlante ed al tempo stesso di condurre i segnali elettrici necessari per attivare i mezzi vibranti.

La Fig. 4 mostra una fase di lavorazione della membrana, successiva al posizionamento del tessuto 1 sul telaio rigido 2, qui rappresentato in maniera esemplificativa ad anello di forma circolare.

Il tessuto viene fissato al telaio mediante una moltitudine di punti di fissaggio 4 di un orlo 3, che riveste il telaio inglobandolo al suo interno. In una realizzazione vantaggiosa i punti di fissaggio 4 sono realizzati con una cucitura.

Tale operazione non è sufficiente a rendere la stoffa sufficientemente tesa affinché i mezzi vibranti riescano a farla vibrare per emettere onde sonore. Si rende infatti necessaria un'operazione di tesatura del tessuto che ha lo scopo di far funzionare l'altoparlante eliminando le pieghe 11; essa è resa necessaria anche per eliminare 1'inestetismo generato dalle pieghe 12 formate intorno all'altoparlante e dovute alla precedente operazione di cucitura. La presente invenzione risolve in modo molto vantaggioso il problema con l'utilizzo di un tessuto termoretraibile, le cui fibre, cioè si contraggono se portate ad una temperatura prestabilita. Il tessuto viene quindi cucito al telaio nel modo più teso possibile, e viene in un secondo tempo portato alla temperatura necessaria per far contrarre le sue fibre per mezzo di un forno o di una piastra calda o con qualsiasi altro mezzo che porti il tessuto alla temperatura prefissata per far cambiare di stato le fibre tessili.

La contrazione del tessuto, bloccato lungo il perimetro del telaio rigido, induce nel tessuto stesso la tensione desiderata, che elimina le pieghe e genera le condizioni per l'utilizzo del tessuto come membrana.

Per quanto si sia fatto riferimento ad un tessuto termoretraibile per effettuare l'operazione di tesatura della membrana in tessuto non si esclude che possano essere con successo utilizzati tessuti che si retraggono mediante processi chimici, o fisici, per esempio con l'esposizione alla luce, o laser.

Secondo una variante realizzativa la tensione necessaria a far funzionare correttamente la membrana può essere ottenuta utilizzando un tessuto elastico fissato al telaio tramite una moltitudine di punti di ancoraggio.

Secondo un'altra variante realizzativa la membrana potrebbe essere realizzata utilizzando un film plastico termorestringente .

Claims (10)

1. Struttura di altoparlante comprendente un telaio rigido, un tessuto vincolato al telaio e atto a svolgere la funzione di membrana dell'altoparlante, almeno un mezzo vibrante ancorato al tessuto e atto a far vibrare la membrana dell'altoparlante.

2. Struttura di altoparlante secondo la rivendicazione 1 in cui la membrana dell'altoparlante viene realizzata con un tessuto termorestringente.

3. Struttura di altoparlante secondo la rivendicazione 1 in cui la membrana dell'altoparlante viene realizzata con un tessuto elastico.

4. Struttura di altoparlante secondo la rivendicazione 1 in cui la membrana dell'altoparlante viene realizzata con un film plastico termorestringente.

5. Attrezzatura di sospensione per altoparlante avente la doppia funzione di sostenere l'altoparlante e di trasmettere il segnale elettrico ai mezzi vibranti dell'altoparlante comprendente gruppi di elementi di vincolo costituiti da almeno due elementi magnetici conduttori di elettricità e caratterizzati dal fatto che almeno un elemento di ogni gruppo di elementi di vincolo è ancorato ai mezzi vibranti dell'altoparlante mediante conduttori di elettricità ancorati anche alla membrana dell'altoparlante e almeno un altro elemento di ogni gruppo di elementi di vincolo è ancorato, mediante conduttori di elettricità, ad una struttura di supporto.

6.Attrezzatura di sospensione per altoparlante secondo la rivendicazione precedente in cui i conduttori di elettricità ancorati ai mezzi vibranti non sono ancorati alla membrana dell'altoparlante.

7.Attrezzatura di sospensione per altoparlante avente la doppia funzione di sostenere l'altoparlante e di trasmettere il segnale elettrico ai mezzi vibranti dell'altoparlante comprendente gruppi di elementi di vincolo costituiti da almeno un elemento magnetico conduttore di elettricità e da almeno un elemento ferromagnetico non magnetizzato conduttore di elettricità, caratterizzati dal fatto che almeno un elemento magnetico e almeno un elemento ferromagnetico non magnetizzato, entrambe conduttori di elettricità, di ogni gruppo di elementi di vincolo sono ancorati ai mezzi vibranti e ad una struttura di supporto mediante conduttori di elettricità.

8.Attrezzatura di sospensione per altoparlante secondo la rivendicazione 7 in cui gli elementi ferromagnetici non magnetizzati dei gruppi di elementi di vincolo sono sostituiti da un telaio in materiale ferromagnetico non magnetizzato conduttore di elettricità.

9.Metodo per la tesatura di una membrana per altoparlante in tessuto comprendente una fase di ancoraggio di un tessuto termoretraibile intorno ad un telaio rigido mediante punti di ancoraggio, una fase di riscaldamento di detto tessuto con conseguente restringimento delle fibre e conseguente tesatura dello stesso sul telaio.

10. Metodo per la tesatura di una membrana per altoparlante in tessuto secondo la rivendicazione precedente in cui la tesatura del tessuto avviene mediante l'utilizzo di un tessuto elastico.