ITTO20090368A1 - Dispositivo per la riproduzione del suono - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Dispositivo per la riproduzione del suono”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce a un dispositivo per la riproduzione del suono. In particolare, l’invenzione è diretta a un dispositivo impiegante attuatori acustici di diverso tipo e cooperante con un mezzo di supporto risonante.

Descrizione della tecnica nota

È noto in generale l’impiego di attuatori acustici di tipo magnetostrittivo in dispositivi per la riproduzione del suono, sia in sistemi che realizzano un altoparlante con una membrana, sia applicati a un mezzo di supporto che funge esso stesso da elemento vibrante.

Un attuatore di tipo magnetostrittivo, in generale noto, è basato sul fenomeno della magnetostrizione. Tale fenomeno è legato a una proprietà di alcuni materiali di variare le proprie dimensioni sotto l’applicazione di un campo magnetico.

Le variazioni dimensionali che interessano i suddetti materiali, comunemente detti materiali magnetostrittivi, si verificano, in generale, con frequenze elevate, e a seguito di tali variazioni dimensionali vengono sviluppate forze specifiche molto elevate, ideali per realizzare un attuatore.

Gli attuatori acustici di tipo magnetostrittivo impiegati per la riproduzione del suono garantiscono una qualità del suono molto più elevata rispetto ai tradizionali dispositivi di riproduzione sonora.

Tuttavia, il campo di frequenze entro il quale gli attuatori acustici di tipo magnetostrittivo sono in grado di operare garantendo la migliore resa sonora possibile è quello delle frequenze alte o medio alte. Le prestazioni dei suddetti attuatori nel campo delle frequenze basse e medio-basse sono decisamente inferiori rispetto al campo delle frequenze alte o medio alte e decadono in misura tanto maggiore quanto più è bassa la frequenza del segnale sonoro.

Soluzioni comuni nell’ambito della tecnica nota prevedono l’utilizzo di casse di risonanza che migliorano la resa sonora alle frequenze medio basse. Tuttavia, l’impiego di una cassa di risonanza, seppur di modeste dimensioni, è suscettibile di realizzare un ostacolo all’impiego di un dispositivo per la riproduzione del suono in settori quali, ad esempio, il design e l’arredo di interni o l’installazione di sistemi audio e/o multimediali su vetture e, in generale in qualunque settore in cui le esigenze tecnologiche devono essere quanto più possibile subordinate a requisiti estetici, che assumono quindi importanza primaria.

In aggiunta, i dispositivi di riproduzione del suono di tipo noto, ad esempio diffusori acustici, sono generalmente installati in modo che vi sia il minor numero possibile di ostacoli alla propagazione del suono, rendendo di fatto impossibile celarli o integrarli in elementi di arredo o in altre strutture.

È evidente che le esigenze sopra menzionate pongono numerosi vincoli che inevitabilmente hanno portato, nell’ambito della tecnica nota, a soluzioni di compromesso fra esigenze tecnologiche ed estetiche, il che ha imposto di accettare una riduzione di prestazioni o, viceversa, di rinunciare all’applicazione in alcuni settori.

Scopo dell’invenzione

Lo scopo della presente invenzione è quello di superare i problemi della tecnica nota. In particolare, lo scopo dell’invenzione è quello di migliorare le prestazioni di dispositivi per la riproduzione del suono, particolarmente del tipo vincolabile a un mezzo di supporto risonante, ampliandone il campo di funzionamento ad elevate prestazioni anche alle frequenze più basse e senza ricorrere all’impiego di una cassa di risonanza.

Sommario dell’invenzione

Lo scopo dell’invenzione è raggiunto da un dispositivo per la riproduzione del suono avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni che seguono, che formano parte integrante dell’insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all’invenzione.

In particolare, lo scopo dell’invenzione è raggiunto da un dispositivo per la riproduzione del suono, in particolare atto all’accoppiamento con un mezzo di supporto risonante, comprendente un attuatore acustico di tipo magnetostrittivo e un attuatore acustico di tipo magnetodinamico.

Descrizione dettagliata delle viste annesse

La presente invenzione sarà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica di componenti di un dispositivo per la riproduzione del suono secondo la presente invenzione,

- la figura 2 è una vista prospettica di un dispositivo secondo l’invenzione provvisto di un involucro protettivo e - la figura 3 è una vista prospettica secondo la freccia III di figura 2.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

In figura 1 è illustrata una forma di esecuzione di un dispositivo per la riproduzione del suono secondo la presente invenzione.

Il dispositivo 1 comprende un attuatore acustico magnetostrittivo 2, di forma sostanzialmente cilindrica, un amplificatore 4, un dispositivo di crossover 6 e un attuatore magnetodinamico 8. In aggiunta, nel dispositivo di crossover 6 può essere integrato un equalizzatore grafico, la cui funzione verrà in seguito dettagliata.

In questa forma di esecuzione, l’amplificatore 4 è installato sull’attuatore magnetostrittivo 2, mentre il dispositivo di crossover 6 è interposto fra l’attuatore 2 e l’attuatore 8, a loro volta disposti sostanzialmente allineati. L’attuatore magnetostrittivo 2 e l’attuatore magnetodinamico 8 sono vincolati a una struttura di supporto 10 sostanzialmente rigida.

Con riferimento alla figura 3, l’attuatore magnetostrittivo 2 e l’attuatore magnetodinamico 8 comprendono, ciascuno, un rispettivo piede 12, 14. I piedi 12, 14 attraversano la struttura di supporto 10 affacciandosi dalla parte opposta rispetto agli attuatori 2, 8.

L’attuatore magnetostrittivo 2 comprende, in questa forma di esecuzione, un elemento attuatore 16 vincolato a una massa inerziale 18 ad esso coassiale. Anche l’attuatore magnetodinamico 8 comprende una massa inerziale 19 ad esso vincolata.

L’attuatore magnetodinamico 8 comprende, generalmente, una bobina immersa in un campo magnetico (ad esempio generato da un magnete permanente) e percorsa da una corrente elettrica.

Con riferimento alla figura 1, una coppia di cavi elettrici 20, 22 collega l’amplificatore 4 a dispositivi esterni, come verrà in seguito dettagliato. Un cavo elettrico 24 collega fra loro l’amplificatore 4 e il crossover 6 mentre una coppia di cavi elettrici 26, 28 collega il dispositivo di crossover 6, rispettivamente, all’attuatore magnetostrittivo 2 e all’attuatore magnetodinamico 8.

In questa forma di esecuzione, è convenientemente provvisto un involucro 30 accoppiato con la struttura di supporto 10 e comprendente all’interno i componenti precedentemente descritti quali gli attuatori acustici 2, 8, il dispositivo di crossover 6 e l’amplificatore 4.

Con riferimento alla figura 2, l’involucro 30 può essere realizzato di un’ampia gamma di materiali e/o forme in dipendenza da esigenze estetiche e/o tecniche.

Il funzionamento del dispositivo attuatore 1 è il seguente.

Con riferimento alla figura 3, il dispositivo attuatore 1 è atto all’accoppiamento con un mezzo di supporto risonante (non illustrato) mediante i piedi 12, 14. Ciascun piede 12, 14 è vincolato al mezzo di supporto mediante un nastro biadesivo, ad esempio VHB di 3M Corp., Maplewood, Minnesota (USA), o un gel in grado di fissare il dispositivo 1 al mezzo di supporto senza vincolarlo completamente e in grado, tuttavia, di trasmettere al mezzo di supporto le forze generate dal dispositivo 1.

Il cavo 22 (figura 1) è collegato a una sorgente di alimentazione elettrica esterna, mentre il cavo 20 trasmette all’amplificatore 4 un segnale audio proveniente da un dispositivo esterno quale, ad esempio, un lettore musicale digitale. L’amplificatore 4, in modo di per sé noto, provvede all’amplificazione del segnale ricevuto mediante il cavo 20, e trasmette un segnale audio amplificato al dispositivo di crossover 6 mediante il cavo 24.

Il dispositivo di crossover 6, anch’esso di tipo noto, elabora il segnale in uscita dall’amplificatore 4 filtrandone le frequenze e ripartendo le medesime frequenze sugli attuatori 2, 8 che esso controlla. In particolare, il dispositivo di crossover 6, trasmette, mediante il cavo 26, segnali di frequenza alta o medio alta all’attuatore magnetostrittivo 2, mentre trasmette segnali a frequenza bassa o medio bassa all’attuatore magnetodinamico 8 mediante il cavo 28.

Il segnale che arriva agli attuatori 2, 8 mediante i cavi 26, 28 viene convertito in una equivalente azione meccanica dagli attuatori stessi. Le modalità con cui si realizza tale conversione sono di per sé note e sfruttano, come descritto, campi magnetici generati, ad esempio, con un induttore per produrre ripetute contrazioni e dilatazioni di un materiale magnetostrittivo all’interno dell’attuatore 2, e un’oscillazione di una bobina all’interno dell’attuatore magnetodinamico 8.

Tale azione meccanica viene trasferita, mediante i piedi 12, 14, al mezzo di supporto risonante che è in grado di diffondere il suono nell’ambiente tramite le vibrazioni della propria struttura indotte dall’azione dei piedi 12, 14.

Dunque, il mezzo di supporto risonante sul quale è installato il dispositivo 1 svolge allo stesso tempo le funzioni di una membrana acustica di un altoparlante tradizionale e di cassa di risonanza per la riproduzione del suono.

In tal modo, il mezzo di supporto risonante consente di eliminare la necessità di avere una cassa di risonanza ingombrante e antiestetica abbinata al dispositivo 1.

Ciò, evidentemente, è un aspetto di primaria importanza in un campo, ad esempio, quale quello dell’arredo di interni, in cui diviene possibile accoppiare il dispositivo 1 a un mezzo di supporto risonante quale un elemento d’arredo e/o strutturale, rendendolo quindi parte di esso o, in alcuni casi, sostanzialmente invisibile dall’esterno. Regolando inoltre i parametri di funzionamento dell’equalizzatore grafico eventualmente presente nel dispositivo 1 è possibile ottenere un abbinamento ottimale del dispositivo 1 al mezzo di supporto risonante, calibrando il suddetto dispositivo 1 in funzione di ogni singolo mezzo di supporto sul quale esso viene installato.

A titolo di esempio, il dispositivo 1 può essere installato su un mezzo di supporto risonante quale una libreria, un pannello per pareti, una scrivania, una porta, etc.

Inoltre, qualora il dispositivo 1 sia installato, ad esempio, su un pannello di rivestimento per pareti, è atto all’impiego come avvisatore acustico di sicurezza per un impianto antifurto. In tal modo, un impianto antifurto che impiega il dispositivo 1, in particolare installato sulla superficie interna di un pannello di rivestimento per pareti, risulta sostanzialmente non visibile all’esterno, il che previene qualsiasi tentativo di disattivazione, manomissione o danneggiamento da parte di terzi.

Risulta particolarmente vantaggioso inoltre l’utilizzo del dispositivo 1 come dispositivo di riproduzione del suono per un calcolatore elettronico portatile, comunemente detto “laptop”, particolarmente in sostituzione degli altoparlanti interni di quest’ultimo.

Il dispositivo 1 può essere operativamente connesso al suddetto calcolatore elettronico portatile, ad esempio mediante interfaccia USB<®>o mediante una connessione senza fili, ad esempio tramite infrarossi o tramite tecnologia Bluetooth<®>, e utilizzato per la riproduzione del suono mediante l’accoppiamento, secondo le modalità precedentemente descritte, con una scrivania, un tavolo o un piano di lavoro sul quale è appoggiato il calcolatore. È evidente che il tavolo o il piano di lavoro fungono da mezzo di supporto risonante.

È possibile anche installare il dispositivo 1 su un veicolo, ad esempio un’autovettura, in sostituzione di un tradizionale impianto audio, sfruttando inoltre la possibilità di installazione del dispositivo 1 in zone generalmente non predisponibili per l’alloggiamento di un tradizionale altoparlante. In tal caso, la scocca del veicolo, o parte di essa, può essere utilizzata come mezzo di supporto risonante in abbinamento al dispositivo 1. In generale qualunque autoveicolo o mezzo di trasporto può beneficiare dell’impiego del dispositivo 1. Si osservi inoltre che un impianto di questo tipo può, al pari di impianti tradizionali, fungere anche da sistema viva-voce, avente però caratteristiche di qualità superiori rispetto ai dispositivi noti.

Vantaggiosamente, inoltre, il campo di applicazione del dispositivo 1 può essere esteso anche a piscine pubbliche o private e in generale a impianti sportivi quali, ad esempio, palestre, centri benessere o qualunque altro settore in cui è importante coniugare design e qualità di riproduzione sonora per garantire massima soddisfazione a qualunque utente.

In particolare, nel caso di applicazione alle piscine, è possibile installare il dispositivo 1 sul fondo o sulle pareti di una vasca per piscina sfruttando la vasca stessa come mezzo di supporto risonante e la massa d’acqua in essa contenuta per una propagazione ottimale delle onde sonore. È possibile in tal modo ascoltare musica diffusa mediante il dispositivo 1 anche immersi in acqua, aumentando il benessere e la soddisfazione dell’utente.

Il dispositivo 1 può, infine, essere integrato in un diffusore acustico di tipo tradizionale per impianti hi-fi, quindi un diffusore provvisto di una cassa di risonanza e di almeno un altoparlante, al fine di migliorarne le prestazioni. È possibile in tal modo elevare la qualità di un impianto audio preesistente senza la necessità di ricorrere a una sua completa sostituzione.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione, così come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) per la riproduzione del suono, in particolare atto all’accoppiamento con un mezzo di supporto risonante, caratterizzato dal fatto che comprende un attuatore acustico magnetostrittivo (2) e un attuatore acustico magnetodinamico (8) vincolati a una struttura di supporto (10) sostanzialmente rigida.
2. 2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto attuatore magnetostrittivo (2) e detto attuatore magnetodinamico (8) comprendono, ciascuno, un rispettivo piede (12, 14) atto a realizzare l’accoppiamento con detto mezzo di supporto risonante.
3. 3. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che comprende un amplificatore (4) atto a ricevere un segnale audio da un dispositivo esterno e un dispositivo di crossover (6) atto a elaborare un segnale in uscita da detto amplificatore (4) e cooperante con detti attuatori magnetostrittivo (2) e magnetodinamico (8).
4. 4. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre un equalizzatore atto alla calibrazione di detto dispositivo (1) in funzione di detto mezzo di supporto risonante, detto equalizzatore essendo integrato in detto dispositivo di crossover (6).
5. 5. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre un involucro (30) accoppiato con detta struttura di supporto (10) sostanzialmente rigida e comprendente all’interno detti attuatore magnetostrittivo (2) e attuatore magnetodinamico (8), detto dispositivo di crossover (6) e detto amplificatore (4).
6. 6. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che è atto all’impiego come avvisatore acustico di sicurezza per impianti antifurto.
7. 7. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che è atto all’impiego come dispositivo di riproduzione del suono per un calcolatore elettronico portatile, detto dispositivo (1) essendo operativamente connesso a detto calcolatore elettronico portatile.
8. 8. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detto mezzo di supporto risonante comprende almeno uno fra una scocca di un veicolo, o parte di essa, e un elemento di arredo e/o strutturale.
9. 9. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detto mezzo di supporto risonante è una vasca di una piscina.
10. 10. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che è integrato in un diffusore acustico per impianti hi-fi.