ITRM20000102A1 - Diffusore acustico esente da risonanze. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

della domanda di Invenzione Industriale dal titolo "Diffusore acustico esente da risonanze"

La presente invenzione ha per oggetto la struttura dei diffusori acustici, più comunemente chiamate casse acustiche, e più precisamente alla struttura delle pareti interne di tali casse.

Il termine "cassa acustica" deriva in effetti dalla forma del mobile contenitore che alloggia gli altoparlanti o trasduttori elettroacustici che trasformano i segnali elettrici modulati a frequenze acustiche che a essi provengono dallo stadio finale dell'amplificatore in onde di vibrazione meccanica che vengono diffuse nell'ambiente. Tale forma è stata la forma di un parallelepipedo a base quadrangolare, trapezoidale, quadrata o rettangolare, con pareti interne assolutamente piane, che è la più facile da realizzare. Com'è noto agli esperti del ramo la forma a parallelepipedo con pareti interne piane è la forma più inadatta a consentire una trasmissione del suono pulita" a causa delle cosidette onde stazionarie, cioè onde che in effetti una volta generate, prima di ttenuarsi completamente, rimbalzano molte volte come in un ping-pong tra le pareti parellele opposte producendo un effetto di risonanza percepibile e misurabile.

Un altro inconveniente degli attuali diffusori acustici è costituito dalle risonanze che si producono a media frequenza all'interno del mobile per opera dei trasduttori woofer e midrange {basse e medie frequenze acustiche) che operano fra 900Hz e 4000 Hz le quali risonanze sono piuttosto fastidiose.

La presente invenzione si propone pertanto lo scopo di eliminare questi inconvenienti fornendo una struttura di mobile contenitore dei trasduttori elettroacustici le cui pareti interne non presentano superi ici piane ma, come si vedrà meglio nel seguito, hanno superfici costituite da sporgenze e cavità raccordate da spigoli vivi aventi dimensioni tali da operare nelle summenzionate gamme di frequenza.

L'invenzione si propone anche lo scopo di fornire un simile contenitore, che d'ora in poi sarà chiamato cassa per comodità, che sia fabbricabile in maniera molto semplice attraverso il procedimento anch'esso oggetto dell'invenzione in quanto il mobile viene costruito mediante la sovrapposizione di diversi elementi modulari la cui forma può essere qualsiasi senza alcuna limitazione.

L'operazione risulterebbe sicuramente molto più costosa se attuata utilizzando le classiche tecniche di costruzione dei mobili utilizzando cioè sei pannelli piani incollati tra loro. Infatti realizzare un mobile con forme interne ed esterne diverse dal classico parellelepipedo prevede un impegno di macchine e di manodopera molto superiore a quella richiesta da quanto esposto nella presente domanda. L'eliminazione di risonanze che cadono nelle gamme indicato comporta una resa audio estremamente più limpida e fedele. E', infatti, proprio osservando i grafici di misura riportati nel seguito che si può vedere come un diffusore secondo l'invenzione restituisca in maniera più fedele il segnale di prova senza aggiungere nulla ad esso. In effetti in alcuni casi anche qui si ottengono frequenze spurie rispetto al segnale di prova ma queste risultano essere attenuate di 13 decibel nei confronti del modello a mobile tradizionale.

Come specificato qui sotto la modalità di pròduzione di un elemento secondo l'invenzione può prevedere tanto l'utilizzo di macchine a controllo numerico (CNC) con lavorazione a fresa meccanica quanto quello di macchine sempre CNC ma a taglio LASER.

L'invenzione sarà illustrata più dettagliatamente con riferimento ai disegni uniti in cui:

-le tavole I a XI mostrano i suddetti grafici di confronto a diverse frequenze (tra 250 Hz e 4000 Hz) fra l'emissione di un diffusore tradizionale e l'emissione di un diffusore secondo l'invenzione;

-la fig. 1 è una vista esplosa di una possibile realizzazione di diffusore con gli elementi modulari, la base e le aste di collegamento;

-la fig. 2 è una sezione verticale del diffusore di fig. 1;

-le figg. 3 e 4 mostrano un diffusore aperto lungo il fianco destro e il fianco sinistro per mostrarne l'interno;

-la fig. 5 ne è una vista dall'alto con l'altoparlante estratto;

-la fig. 6 ne è una vista frontale;

-le figg. 7 e 8 illustrano dimostrazioni grafiche dell'andamento delle pareti interne del diffusore su piani orizzontali paralleli,

-le figg. 9A, 9B sono prospettive di due moduli e la fig. 10 e una simile vista che mostra schematicamente le fasi di montaggio.

Con particolare riferimento alle figg. 1-4 si osserverà che i diffusori secondo l’invenzione sono costituiti ciascuno da più elementi orizzontali 10 (A,B) del medesimo spessore aventi esternamente la stessa forma e le stesse dimensioni sovrapposti l'uno sull'altro, da una base BS, da un cappello CP, e da un pannello frontale 13 che monta gli altoparlanti ALT 1, ALT 2, in modo tradizionale .

Come meglio visibile dalle figg. 5, 7, 8, tutt 'altro che tradizionale è invece l’andamento delle pareti interne di ogni singolo elemento mentre non è tradizionale neanche la forma geometrica del solido formato degli elementi stessi che, invece del tradizionale parallelepipedo a base quadrata o rettangolare nell'esempio mostrato, formano un tronco di prisma a base sostanzialmente trapezoidale .

Come chiaramente visibile, la parete interna di ogni elemento 10 (A,B), che chiameremo qui modulo, è costituita come un insieme di tratti di parete curvilinei formati dà rientranze RZ e punte PT in modo totalmente casuale con elevate caratteristiche di discontinuità, essendo particolarmente importante la lunghezza delle punte e quindi la profondità delle cavità risultanti.

Giova qui mettere in rilievo che anche nella direzione verticale non vi è continuità nelle pareti interne PIA PIB del diffusore secondo la presente invenzione dato che i moduli verticalmente attigui e sovrapposti (10A, 10B) hanno pareti interne con andamento diverso. Ne consegue che fra un modulo, quello immediatamente sovrastante e quello immediatamente sottostante nelle pareti PIA - PIB si formano verticalmente dei gradini di discontinuità che ulteriormente impediscono la formazione di onde stazionarie lungo di esse, con la conseguente riduzione al minimo delle risonanze .

Altra vantaggiosa caratteristica dei diffusori secondo l'invenzione è che la loro struttura modulare consente di utilizzare veloci procedimenti di produzione automatizzati.

Infatti il materiale attualmente preferito, cioè il materiale composto chiamato MDF (Medium Density Fiberboard), è stato scelto per le sue caratteristiche meccaniche e fisiche di durezza, rubostezza, lavorabilità e densità. Tale materiale consente l'impiego di macchine a controllo numerico (CNC) per la produzione dei singoli moduli come pure lavorazioni di assemblaggio mediante incollaggio con l’impiego di un numero ridotto di elementi ausiliari.

Inoltre con il materiale in questione è anche possibile impiegare macchine CNC con taglio mediante raggi laser.

Tale scelta non esclude, tuttavia l'impiego di altri materiali adatti quali resine di diverso tipo, alluminio ecc..

I moduli componenti la cassa del diffusore sono mostrati più particolarmente nelle viste in pianta delle figg. 5, 7 e 8 e nelle viste prospettiche delle figg. 9A, e 9B mentre la tecnica di produzione è esemplificata in fig. 10.

Tale tecnica prevede la formatura, come menzionato, di più moduli 10A e più moduli 10B (figg. 10A 10B), aventi la configurazione interna mostrata e nel numero necessario a formare la cassa del volume desiderato, e la formatura di una base BS e di un "cappello" CP, aventi ilprofilo esterno dei moduli 10A, 10B, e di tre aste di unione AS1, AS2, AS3 preferibilmente di legno.

Come chiaramente visibile, nello spessore delle pareti di ciascun modulo 10A, 10B e in posizioni verticalmente allineate, come pure nel cappello CP e nella base BS, sono formati tre fori Fi, F2, F3 aventi diametro corrispondente a quello delle aste AS (1,2,3).

Utilizzando gli elementi descritti il montaggio della cassa si effettua semplicemente e rapidamente sovrapponendo alternativamente i moduli 10A, 10B alla base BS con applicazione di colla tra un modulo e l'altro, inserendo le aste AS (1,2,3) nei rispettivi fori F (1,2,3), con incollaggio delle stesse, e sovrapponendo il cappello CP. Una volta formata la cassa nel modo descritto, sull'apertura anteriore APF verrà incollato il pannello frontale 13 portante i fori per l'inserimento e il fissaggio degli altoparlanti ALTI, ALT2. E' anche prevista l'eventuale applicazione di pannelli fonoassorbenti (non mostrati) alla faccia interna della base BS e/oppure del cappello CP.

Il pannello frontale 13 è di tipo assolutamente tradizionale.

Nei vari disegni è inserito un tubo di accordo TDA da impiegare nel caso di utilizzo di altoparlanti Basso-Reflex.

Com'è noto esso non è necessario nel caso di altoparlanti e sospensione pneumatica.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Diffusore acustico esente da risonanza nelle gamme d'onda dei trasduttori acustici a bassa e media frequenza con resa audio limpida e fedele comprendente un contenitore esterno e almeno un altoparlante (ALT) caratterizzato dal fatto che delle tre pareti di detto contenitore non sono parallele fra loro e che la loro superficie interna (PIA, PIB) non è piana essendo costituita da più tratti curvilinei raccordati fra loro che presentano punte (PT) e rientranze (RZ), con caratteristiche di elevata discontinuità, e un'apertura frontale (APF) sulla quale è applicato un pannello (13) che costituisce la quarta parete laterale, portante detto altoparlante (ALT), essendo il contenitore completato da un cappello (CP) e da una base (BS).
2. 2. Diffusore acustico esente da risonanze secondo la rivendicazione 1, in cui detto pannello frontale (13) supporta un altoparlante wofer (ALT 1) e un altoparlante middle range (ALT 2).
3. 3. Diffusore acustico secondo la rivendicazione 1 in cui detto contenitore è costituito da una struttura modulare comprendente più moduli sostanzialmente a forma di ferro di cavallo, di due tipi diversi (10A, 10B), di eguale altezza e di identico profilo esterno ma aventi pareti interne di andamento diverso, per cui nelle pareti interne (PIA, PIB) di detto contenitore, formato da più moduli (10A, 10B) sovrapposti si formano verticalmente dei gradini di discontinuità i quali costituiscono un ulteriore ostacolo alla formazione di onde stazionarie.
4. 4. Diffusore acustico esente da risonanze secondo la rivendicazione 1, in cui un pannello fonoassorbente riveste la superficie interna di detto cappello (CP) e/oppure di detta base (BS).
5. 5. Diffusore acustico esente da risonanze secondo la rivendicazione 3, in cui detti moduli (10A, 10B) sono sovrapposti alternati e incollati l'uno all'altro lungo la loro superiici piane di separazione.
6. 6. Diffusore acustico esente da risonanze secondo le rivendicazioni 3 e 5, in cui detti moduli (10A, 10B) sono preferibilmente costituiti da materiale MDF (Medium Density Fiberboard) avente ottimali caratteristiche meccaniche e fisiche di durezza, robustezza, densità e lavorabilità e sono formati mediante lavorazione con -macchine a controllo numerico (CNC).
7. 7. Diffusore acustico esente da risonanze secondo le rivendicazioni 3 e 6 i detti moduli (10A, 10B) base (BS) e cappello (CP) posseggono, in posizioni corrispondenti, dei fori passanti, verticalmente allineati (FI, F2, F3) formanti dei passaggi verticali continui e in cui in ciascuno di detti passaggi verticali, è infilata e incollata un'asta (AS1, AS2, AS3) che costituisce un robusto elemento di unione e dì rinforzo di detti elementi sovrapposti e incollati (BS, CP, 10A, 10B).
8. 8. Diffusore acustico esente da risonanze secondo le rivendicazioni da 1 a 7, in cui in detto contenitore, in caso dell'impiego di altoparlanti (ALTI, ALT2 } Basso-Reflex, è inserito un tubo di accordo (TDA).