ITTO20100124A1 - SOUND REPRODUCTION DEVICE - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
“Dispositivo per la riproduzione del suono†⠀ œSound reproduction deviceâ €
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
Testo della descrizione Description text
La presente invenzione riguarda un dispositivo per la riproduzione del suono comprendente almeno un attuatore acustico, ossia un dispositivo atto a trasmettere vibrazioni a un mezzo di supporto risonante che funge da diaframma. The present invention relates to a device for reproducing sound comprising at least one acoustic actuator, ie a device suitable for transmitting vibrations to a resonant support means which acts as a diaphragm.
Descrizione della tecnica nota Description of the prior art
L'utilizzo di attuatori acustici in grado di trasmettere vibrazioni a un mezzo di supporto risonante à ̈ largamente diffuso nel campo della riproduzione del suono ad alta fedeltà , poiché essi presentano una serie di indiscutibili vantaggi. The use of acoustic actuators capable of transmitting vibrations to a resonant support medium is widely used in the field of high fidelity sound reproduction, as they have a number of indisputable advantages.
In primo luogo, la qualità della riproduzione del suono offerta dai suddetti attuatori acustici, siano essi di tipo magnetostrittivo o di tipo magnetodinamico, à ̈ nettamente superiore a quella offerta dai convenzionali diffusori con cassa di risonanza, il che rende gli attuatori acustici particolarmente idonei all'impiego in campi in cui à ̈ richiesta la massima qualità abbinata alle massime prestazioni. In the first place, the quality of sound reproduction offered by the aforementioned acoustic actuators, whether they are of the magnetostrictive or magnetodynamic type, is clearly superior to that offered by conventional loudspeakers with resonance chamber, which makes the acoustic actuators particularly suitable for '' use in fields where maximum quality combined with maximum performance is required.
Nondimeno, gli attuatori acustici sono largamente impiegati nell'architettura, particolarmente nel campo dell'arredo e del design d’interni, poiché essi possono essere celati all'interno di strutture che normalmente hanno funzione estetica, quali ad esempio pannelli di rivestimento, mobili, pareti. Nonetheless, acoustic actuators are widely used in architecture, particularly in the field of furniture and interior design, as they can be hidden within structures that normally have an aesthetic function, such as for example cladding panels, furniture, walls.
Tuttavia, l'utilizzo di attuatori acustici per la composizione di un impianto di riproduzione del suono presenta anche una serie di svantaggi. In particolare, ciascun attuatore acustico comprende una coppia di cavi elettrici atti alla trasmissione del segnale, fatto che implica la presenza di un numero piuttosto elevato di cavi nel caso di installazione contemporanea di più attuatori acustici, ad esempio in grosse sale da concerto, con le inevitabili complicazioni derivanti dall’instradamento dei cavi stessi. Nondimeno, le operazioni di collegamento di più attuatori possono risultare, in dipendenza soprattutto dal numero degli stessi e dalla geometria del mezzo di supporto risonante sul quale essi vengono installati, oltremodo laboriose e lunghe. However, the use of acoustic actuators for the composition of a sound reproduction system also has a number of disadvantages. In particular, each acoustic actuator comprises a pair of electric cables suitable for signal transmission, which implies the presence of a rather large number of cables in the case of simultaneous installation of several acoustic actuators, for example in large concert halls, with the unavoidable complications deriving from the routing of the cables themselves. Nevertheless, the connection operations of several actuators can be extremely laborious and lengthy, depending above all on their number and on the geometry of the resonant support means on which they are installed.
Inoltre, nel caso in cui si abbia la necessità di allestire grossi impianti per esterni, il problema del collegamento à ̈ particolarmente importante a causa delle grandi distanze che devono essere coperte e si aggiunge a quelli precedentemente citati. Furthermore, in the event that it is necessary to set up large outdoor systems, the connection problem is particularly important due to the large distances that must be covered and is added to those previously mentioned.
Scopo dell’invenzione Purpose of the invention
Lo scopo della presente invenzione à ̈, quindi, fornire un dispositivo per la riproduzione del suono che possa essere installato in modo semplice, rapido, che possa essere composto con logica modulare e che sia adattabile a qualsiasi condizione operativa e a qualunque geometria del mezzo di supporto risonante. The purpose of the present invention is, therefore, to provide a device for the reproduction of sound that can be installed in a simple, rapid way, that can be composed with modular logic and that is adaptable to any operating condition and to any geometry of the support medium. resonant.
Sommario dell’invenzione Summary of the invention
Tale scopo à ̈ raggiunto da una dispositivo per la riproduzione del suono avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni che seguono, le quali formano parte integrante dell'insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all'invenzione. This object is achieved by a device for reproducing sound having the characteristics forming the subject of the following claims, which form an integral part of the technical teaching administered herein in relation to the invention.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
L'invenzione sarà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: The invention will now be described with reference to the attached drawings, given purely by way of non-limiting example, in which:
- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di un dispositivo per la riproduzione del suono secondo la presente invenzione, - figure 1 is a perspective view of a sound reproducing device according to the present invention,
- la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica parzialmente esplosa secondo la freccia II di figura 1, - figure 2 is a partially exploded perspective view according to arrow II of figure 1,
- la figura 3 Ã ̈ una vista in sezione secondo la traccia III-III di figura 1, - figure 3 is a sectional view along the line III-III of figure 1,
- le figure 4A-B illustrano un confronto fra un particolare indicato dalla freccia IV di figura 3 e realizzato in base a un vantaggioso aspetto della presente invenzione e lo stesso particolare realizzato in modo noto, e - Figures 4A-B illustrate a comparison between a detail indicated by the arrow IV of Figure 3 and made on the basis of an advantageous aspect of the present invention and the same detail realized in a known way, and
- la figura 5 illustra una possibile modalità di utilizzo del dispositivo di figura 1. - figure 5 illustrates a possible way of using the device of figure 1.
- la figura 6 Ã ̈ una vista prospettica di una forma di esecuzione alternativa di un componente del dispositivo secondo la presente invenzione, - figure 6 is a perspective view of an alternative embodiment of a component of the device according to the present invention,
- la figura 7 Ã ̈ una vista prospettica parzialmente esplosa corrispondente alla figura 6, - figure 7 is a partially exploded perspective view corresponding to figure 6,
- la figura 8 à ̈ una vista prospettica esplosa di un componente indicato dalla freccia VIII in figura 7, - la figura 9 corrisponde alla figura 6 ma illustra un’ulteriore forma di esecuzione, - figure 8 is an exploded perspective view of a component indicated by arrow VIII in figure 7, - figure 9 corresponds to figure 6 but illustrates a further embodiment,
- la figura 10 Ã ̈ una vista prospettica parzialmente esplosa secondo la freccia X di figura 9, e - figure 10 is a partially exploded perspective view according to the arrow X of figure 9, and
- la figura 11 à ̈ una vista prospettica parzialmente esplosa secondo la freccia XI di figura 9. Descrizione dettagliata di forme di esecuzione dell’invenzione - figure 11 is a partially exploded perspective view according to arrow XI of figure 9. Detailed description of embodiments of the invention
In figura 1 à ̈ indicato globalmente con 1 un dispositivo per la riproduzione del suono secondo la presente invenzione. Il dispositivo 1 comprende un elemento conduttore di elettricità in nastro 2 (nel seguito, per brevità , “elemento conduttore in nastro†) sul quale si impegnano uno o più gruppi di connessione 4, ciascuno atto a connettere meccanicamente ed elettricamente all'elemento conduttore in nastro 2 un rispettivo attuatore acustico. In particolare, la forma di esecuzione qui illustrata comprende un attuatore acustico magnetostrittivo 6 e un attuatore acustico magnetodinamico 8, ma, in generale, il dispositivo 1 può comprendere uno o più (in numero arbitrario) attuatori di tipologie diverse. In Figure 1, the reference numeral 1 globally indicates a device for reproducing sound according to the present invention. The device 1 comprises an electricity conducting element in tape 2 (hereinafter, for the sake of brevity, `` conducting element in tape '') on which one or more connection groups 4 are engaged, each capable of connecting mechanically and electrically to the conducting element in tape 2 a respective acoustic actuator. In particular, the embodiment illustrated here comprises a magnetostrictive acoustic actuator 6 and a magnetodynamic acoustic actuator 8, but, in general, the device 1 can comprise one or more (in an arbitrary number) actuators of different types.
L'elemento conduttore in nastro 2 à ̈ preferibilmente di tipo comprendente una coppia di strisce 10 di materiale conduttore di elettricità , tipicamente rame, comprese fra due strati di materiale polimerico che realizzano un involucro 12. The conductive ribbon element 2 is preferably of the type comprising a pair of strips 10 of electrically conductive material, typically copper, between two layers of polymeric material which form a casing 12.
Ciascuna striscia 10 à ̈ elettricamente isolata dall'altra. Tali elementi conduttori sono ad esempio del tipo commercializzato da FlatWire Technologies Division, Carrollton GA 30119 USA con il nome commerciale di “DeWire†Each strip 10 is electrically isolated from the other. These conductive elements are for example of the type marketed by FlatWire Technologies Division, Carrollton GA 30119 USA under the trade name of â € œDeWireâ €
Con riferimento alla figura 2 e alla figura 3, ciascun gruppo di connessione 4 comprende una prima piastra 14 e una seconda piastra 16 posizionabili da parti opposte dell'elemento conduttore in nastro 2. With reference to Figure 2 and Figure 3, each connection assembly 4 comprises a first plate 14 and a second plate 16 which can be positioned on opposite sides of the conductive tape element 2.
La prima piastra 14 comprende una coppia di fori passanti 18, 20, ciascuno posizionato in modo da risultare interno a una rispettiva strisca 10. La seconda piastra 16 comprende un’analoga coppia di fori 22, 24, ciascuno alloggiante un rispettivo elettrodo 26 avente forma appuntita. La seconda piastra 16 comprende infine un rilievo centrale 28 avente una cavità passante 30. The first plate 14 comprises a pair of through holes 18, 20, each positioned so as to be internal to a respective strip 10. The second plate 16 comprises a similar pair of holes 22, 24, each housing a respective electrode 26 having pointed shape. The second plate 16 finally comprises a central relief 28 having a through cavity 30.
Nella cavità passante 30 à ̈ alloggiato l'attuatore acustico 6 (o l’attuatore acustico 8). Con riferimento alle figure 2, 3, l'attuatore acustico 6 comprende una massa inerziale 32 e un piede di trasmissione 34, coassiali fra loro e rispetto a un asse longitudinale X1 dell’attuatore 6. La massa inerziale 32 comprende un primo e un secondo disco 36, 38 fra loro accoppiati mediante viti 40. The acoustic actuator 6 (or the acoustic actuator 8) is housed in the through cavity 30. With reference to figures 2, 3, the acoustic actuator 6 comprises an inertial mass 32 and a transmission foot 34, coaxial to each other and with respect to a longitudinal axis X1 of the actuator 6. The inertial mass 32 comprises a first and a second disk 36, 38 coupled together by screws 40.
Il disco 36 ha spessore maggiore rispetto al disco 38 e comprende una cavità cieca 42 di forma cilindrica ad esso coassiale. Il disco 38 comprende una cavità passante 44 cilindrica ad esso coassiale e includente due porzioni, una a diametro maggiore e una a diametro inferiore. La cavità 44 ha almeno un diametro pari al diametro della cavità 42 e comprende una parete di fondo 45 in corrispondenza dell’interfaccia fra la porzione a diametro minore e la porzione a diametro maggiore. The disc 36 has a greater thickness than the disc 38 and comprises a blind cavity 42 of cylindrical shape coaxial to it. The disc 38 comprises a cylindrical through cavity 44 coaxial to it and including two portions, one with a larger diameter and one with a smaller diameter. The cavity 44 has at least a diameter equal to the diameter of the cavity 42 and comprises a bottom wall 45 at the interface between the smaller diameter portion and the larger diameter portion.
La cavità 44 e la cavità 42 definiscono un'unica cavità all'interno della quale à ̈ alloggiata una barra 46 di materiale magnetostrittivo sulla quale à ̈ calzato, in modo da circondarla, un solenoide 48. La barra 46 e il solenoide 48 sono coassiali all’asse X1. The cavity 44 and the cavity 42 define a single cavity inside which is housed a bar 46 of magnetostrictive material on which a solenoid 48 is fitted, so as to surround it. The bar 46 and the solenoid 48 are coaxial to the X1 axis.
Il solenoide 48 e la barra 46 sono compresi fra un primo e un secondo disco di materiale amagnetico 50, 52 fissati a estremità opposte della barra 46. I dischi 50, 52 a loro volta sono compresi fra un primo e un secondo disco 54, 56 di neodimio. I dischi 54, 56 sono a contatto, rispettivamente, con i dischi 50, 52. The solenoid 48 and the bar 46 are comprised between a first and a second disk of non-magnetic material 50, 52 fixed to opposite ends of the bar 46. The disks 50, 52 in turn are comprised between a first and a second disk 54, 56 of neodymium. The discs 54, 56 are in contact, respectively, with the discs 50, 52.
Il disco 56 à ̈ alloggiato di preferenza nella cavità 44 in appoggio sulla parete di fondo 45 ed à ̈ rigidamente connesso al piede di trasmissione 34. Fra il fondo della cavità 34 e il disco 56 à ̈ interposto un elemento elastico 58, di preferenza un O-ring. Una coppia di cavi elettrici 60, 62 connette un rispettivo elettrodo 26 a capi opposti del solenoide 48. The disc 56 is preferably housed in the cavity 44 resting on the bottom wall 45 and is rigidly connected to the transmission foot 34. An elastic element 58 is interposed between the bottom of the cavity 34 and the disc 56, preferably a O-ring. A pair of electric cables 60, 62 connects a respective electrode 26 to opposite ends of the solenoid 48.
Sul fondo della prima piastra 14 à ̈ infine applicato uno strato di nastro biadesivo ad elevata trasmissibilità meccanica, indicato con il numero di riferimento 64 e del tipo, ad esempio, commercializzato da 3M Corporate, St. Paul, MN 55144-1000 con il nome commerciale di VHB. Altri biadesivi di schiuma acrilica aventi le medesime prestazioni sono ugualmente impiegabili Finally, on the bottom of the first plate 14 is applied a layer of double-sided adhesive tape with high mechanical transmissibility, indicated with the reference number 64 and of the type, for example, marketed by 3M Corporate, St. Paul, MN 55144-1000 with the name commercial of VHB. Other double-sided acrylic foam adhesives having the same performance are equally usable
L'attuatore magnetodinamico 8 à ̈ sostanzialmente di tipo noto e comprende una massa inerziale 320 all'interno della quale sono alloggiati un solenoide e un magnete permanente, e un piede di trasmissione 340. Alla sommità dell’attuatore 8 à ̈ inoltre eventualmente installato un trasformatore 360, di preferenza toroidale. The magnetodynamic actuator 8 is substantially of a known type and comprises an inertial mass 320 inside which a solenoid and a permanent magnet are housed, and a transmission foot 340. At the top of the actuator 8 there is also possibly installed a transformer 360, preferably toroidal.
Il montaggio dell'attuatore 8 all'interno del gruppo di connessione 4 à ̈ analogo a quanto descritto per l'attuatore 6, ed à ̈ pure presente una coppia di cavi 600, 620 per l'alimentazione del suddetto solenoide. Per una descrizione più dettagliata delle caratteristiche fondamentali dell'attuatore magnetodinamico 8 si rimanda a letteratura specifica e/o documenti brevettuali. The assembly of the actuator 8 inside the connection assembly 4 is similar to that described for the actuator 6, and there is also a pair of cables 600, 620 for powering the aforementioned solenoid. For a more detailed description of the fundamental characteristics of the magnetodynamic actuator 8, please refer to specific literature and / or patent documents.
Il dispositivo per la riproduzione del suono 1 viene assemblato mediante il serraggio delle piastre 16, 14 sull'elemento conduttore in nastro 2. In tal modo, gli elettrodi 26 di forma appuntita penetrano le strisce 10 di materiale conduttore di elettricità stabilendo così una connessione elettrica fra esse e i cavi 60, 62. The sound reproduction device 1 is assembled by clamping the plates 16, 14 onto the conducting tape element 2. In this way, the pointed electrodes 26 penetrate the strips 10 of electrically conducting material thus establishing a connection between them and the cables 60, 62.
È possibile dunque alimentare l'attuatore magnetostrittivo 6 con un segnale che à ̈ elettricamente veicolato dalle strisce 10. Tale segnale alimenta il solenoide 48 che induce un campo magnetico nella barra 46 la quale, a causa delle sue proprietà magnetostrittive, subisce contrazioni ed espansioni particolarmente in senso longitudinale che producono un corrispondente spostamento del piede 34 e una conseguente trasmissione di forza al gruppo di connessione 4 It is therefore possible to power the magnetostrictive actuator 6 with a signal which is electrically conveyed by the strips 10. This signal powers the solenoid 48 which induces a magnetic field in the bar 46 which, due to its magnetostrictive properties, undergoes particularly contractions and expansions. longitudinally which produce a corresponding displacement of the foot 34 and a consequent transmission of force to the connection unit 4
Analoga à ̈ la procedura di installazione per l’attuatore magnetodinamico 8, e nel caso di un qualunque attuatore acustico che si à ̈ installato su un gruppo di connessione 4 e che debba essere collegato all'elemento conduttore 2. The installation procedure is similar for the magnetodynamic actuator 8, and in the case of any acoustic actuator which is installed on a connection group 4 and which must be connected to the conductor element 2.
In una forma di esecuzione il dispositivo 1 à ̈ del tipo indipendente o c.d. “stand-alone†, in cui il segnale audio in ingresso à ̈ fornito da un amplificatore di segnale collegato al dispositivo 1 e ad esso incorporato. In una ulteriore forma di esecuzione il dispositivo 1 non à ̈ del tipo “stand-alone†e il segnale audio in ingresso proviene da un dispositivo di crossover che ripartisce le frequenze del segnale che a sua volta proviene da un amplificatore esterno. In one embodiment the device 1 is of the independent type or so-called â € œstand-aloneâ €, in which the incoming audio signal is provided by a signal amplifier connected to device 1 and incorporated into it. In a further embodiment the device 1 is not of the â € œstand-aloneâ € type and the incoming audio signal comes from a crossover device which splits the frequencies of the signal which in turn comes from an external amplifier.
Il dispositivo 1 inoltre può essere utilizzato sia nel caso di alimentazione mediante una linea amplificata in potenza (tipicamente 50-100 W con tensione di alimentazione con valori nell’ordine del mV) per applicazioni di largo consumo, sia per applicazioni professionali o per ambienti esterni con linea amplificata in tensione (tipicamente la tensione di alimentazione à ̈ 100V, quella degli impianti di filodiffusione comuni) per portare il segnale a lunga distanza. Nel primo caso non à ̈ richiesto alcun trasformatore per abbassare la tensione che alimenta gli attuatori, nel secondo caso à ̈ richiesto il trasformatore 360. The device 1 can also be used both in the case of power supply by means of an amplified power line (typically 50-100 W with power supply voltage with values in the order of mV) for large consumption applications, and for professional applications or for environments external with amplified line in voltage (typically the power supply voltage is 100V, that of common cable radio systems) to carry the signal over a long distance. In the first case no transformer is required to lower the voltage that powers the actuators, in the second case the 360 transformer is required.
Per completare l'installazione del dispositivo per la riproduzione del suono 1 à ̈ necessario installare ciascun attuatore acustico su un mezzo di supporto risonante sfruttando lo strato di nastro adesivo 64. Tale strato ha elevata trasmissibilità meccanica e consente di trasmettere le vibrazioni al mezzo di supporto risonante che in tal modo vibra con frequenza e ampiezza dipendente dalla sollecitazione imposta dall'attuatore stesso To complete the installation of the device for sound reproduction 1 it is necessary to install each acoustic actuator on a resonant support medium using the layer of adhesive tape 64. This layer has high mechanical transmissibility and allows the transmission of vibrations to the support medium. resonant which thus vibrates with a frequency and amplitude depending on the stress imposed by the actuator itself
Si osservi che le caratteristiche di deformabilità dell'elemento conduttore in nastro 2 sono tali per cui il dispositivo per la riproduzione del suono 1 può essere adattato a qualunque mezzo di supporto risonante, indipendentemente dalla geometria di questo e può essere quindi facilmente installato su oggetti di forma anche complessa. It should be observed that the deformability characteristics of the conducting element in tape 2 are such that the device for reproducing sound 1 can be adapted to any resonant support medium, regardless of its geometry and can therefore be easily installed on objects of even complex form.
Il dispositivo 1 può dunque essere assemblato con logica completamente modulare, potendo variare in modo arbitrario il numero e la disposizione degli attuatori connessi all’elemento 2. The device 1 can therefore be assembled with completely modular logic, being able to arbitrarily vary the number and arrangement of the actuators connected to element 2.
È evidente inoltre che il dispositivo 1 à ̈ facilmente installabile anche da utenti non esperti, poiché le modalità di collegamento di ciascun gruppo di connessione 4 all'elemento conduttore in nastro 2 rendono l'installazione degli attuatori 6, 8 e di qualunque altro attuatore si voglia connettere all'elemento conduttore 2 estremamente semplice, rapida ed intuitiva. It is also evident that the device 1 can be easily installed even by non-expert users, since the connection methods of each connection group 4 to the conducting tape element 2 make the installation of the actuators 6, 8 and of any other actuator you want to connect to the conductor element 2 extremely simple, fast and intuitive.
È possibile allestire grossi impianti, ad esempio per sale da concerto o per esterni senza la necessità di studiare complesse e dispendiose soluzioni per l'instradamento dei cavi, mantenendo inoltre tutte le caratteristiche prestazionali degli attuatori acustici. It is possible to set up large systems, for example for concert halls or for outdoors without the need to study complex and expensive solutions for cable routing, while also maintaining all the performance characteristics of the acoustic actuators.
Nondimeno, à ̈ possibile variare in modo semplice il tipo di connessione fra gli attuatori che vengono scelti per l’assemblaggio del dispositivo 1: con riferimento alla figura 5, à ̈ possibile passare da una connessione in parallelo (come nella figura 1) a una connessione in serie semplicemente ruotando un attuatore, ad esempio l’attuatore magnetodinamico 8, e praticando un taglio C in corrispondenza della striscia 10 che deve essere esclusa per realizzare la connessione, senza necessità di ulteriori operazioni. Nevertheless, it is possible to vary in a simple way the type of connection between the actuators that are chosen for the assembly of the device 1: with reference to figure 5, it is possible to switch from a parallel connection (as in figure 1) to a series connection by simply rotating an actuator, for example the magnetodynamic actuator 8, and making a cut C in correspondence with the strip 10 which must be excluded to make the connection, without the need for further operations.
In base a un vantaggioso aspetto della presente invenzione, à ̈ possibile ulteriormente migliorare l’efficienza e l’affidabilità del dispositivo 1, in particolare dell’attuatore magnetostrittivo 8. On the basis of an advantageous aspect of the present invention, it is possible to further improve the efficiency and reliability of the device 1, in particular of the magnetostrictive actuator 8.
Come noto, l'alimentazione elettrica fornita al solenoide 48 induce un campo magnetico all'interno della barra 46, la quale, a causa delle sue proprietà magnetostrittive, subisce contrazioni ed espansioni particolarmente in senso longitudinale che producono un corrispondente spostamento del piede 34 e una conseguente trasmissione di forza al gruppo di connessione 4, particolarmente alla prima base 14 e allo strato di nastro adesivo 64. As is known, the electrical power supplied to the solenoid 48 induces a magnetic field inside the bar 46, which, due to its magnetostrictive properties, undergoes contractions and expansions particularly in the longitudinal direction which produce a corresponding displacement of the foot 34 and a consequent transmission of force to the connection assembly 4, particularly to the first base 14 and to the layer of adhesive tape 64.
In base a un aspetto della presente invenzione, con riferimento alle figure 3, 4, la barra 46 non à ̈ in diretto contatto con i dischi 54, 56 di neodimio ma à ̈ in contatto, alle sue estremità opposte, con i dischi 50, 52 di materiale amagnetico, preferibilmente alluminio, ceramica o mylar. According to an aspect of the present invention, with reference to Figures 3, 4, the bar 46 is not in direct contact with the neodymium discs 54, 56 but is in contact, at its opposite ends, with the discs 50, 52 of non-magnetic material, preferably aluminum, ceramic or mylar.
In figura 4 à ̈ illustrato un confronto fra alcune proprietà del campo magnetico all'interno della barra 46, e in particolare nella figura 4A à ̈ illustrato schematicamente il campo magnetico nel caso dell'attuatore magnetostrittivo in base a un aspetto della presente invenzione, mentre in figura 4B à ̈ illustrato il campo magnetico in una barra 46 installata in modo noto fra una coppia di dischi di neodimio. Figure 4 shows a comparison between some properties of the magnetic field inside the bar 46, and in particular figure 4A schematically illustrates the magnetic field in the case of the magnetostrictive actuator according to an aspect of the present invention, while Figure 4B illustrates the magnetic field in a bar 46 installed in a known way between a pair of neodymium discs.
Il campo magnetico generato dal solenoide 48 à ̈, come noto, di forma sostanzialmente toroidale con asse coincidente con l'asse del solenoide, qui coincidente con l'asse X1. Il campo magnetico comprende una pluralità di linee di campo FL che hanno un percorso sostanzialmente chiuso e divergono fra loro in prossimità delle estremità della barra 46. The magnetic field generated by the solenoid 48 is, as is known, of a substantially toroidal shape with an axis coinciding with the axis of the solenoid, here coinciding with the axis X1. The magnetic field comprises a plurality of field lines FL which have a substantially closed path and diverge from each other near the ends of the bar 46.
Nel caso di soluzioni di tipo noto, quali quella illustrata in figura 4B, le linee di campo FL attraversano la barra 46 fuoriuscendone in punti che appartengono alla superficie laterale di essa, per poi fuoriuscire dai dischi di neodimio 54, 56. Ciò significa che la porzione della barra 46 effettivamente attraversata dalle linee di campo FL non include le estremità e le superfici di base della barra 46 stessa. Nelle zone non interessate dall'attraversamento delle linee di campo le caratteristiche meccaniche del materiale magnetostrittivo di cui à ̈ fatta la barra 46 peggiorano in modo significativo diminuendo quindi in misura non trascurabile la resistenza meccanica della barra 46 in prossimità dell'interfaccia con i dischi 54, 56. Lo scambio di forze che si verifica in corrispondenza di tale interfaccia può provocare facilmente una erosione prematura o la rottura della barra 46 con conseguente peggioramento delle caratteristiche dell'attuatore 8 e, al limite, può rendere l'attuatore 8 inutilizzabile. In the case of known solutions, such as the one illustrated in Figure 4B, the field lines FL cross the bar 46 out of it in points that belong to the lateral surface of it, and then come out from the neodymium discs 54, 56. This means that the portion of the bar 46 actually crossed by the field lines FL does not include the ends and the base surfaces of the bar 46 itself. In the areas not affected by the crossing of the field lines, the mechanical characteristics of the magnetostrictive material of which the bar 46 is made worsen significantly, thus significantly decreasing the mechanical strength of the bar 46 near the interface with the disks 54 56. The exchange of forces that occurs at this interface can easily cause premature erosion or breakage of the bar 46 with consequent deterioration of the characteristics of the actuator 8 and, in the limit, can render the actuator 8 unusable.
Nel caso in cui vengano interposti fra la barra 46 e i dischi 54, 56 due dischi di materiale amagnetico, di preferenza alluminio, ceramica o mylar il percorso delle linee di campo FL viene mutato in maniera significativa. In particolare, i dischi di materiale amagnetico raddrizzano le linee di campo FL in prossimità delle superfici di base della barra 46, avvicinandole all'asse longitudinale X1 della barra stessa. Questo, come illustrato in figura 4A, risulta in un attraversamento totale della barra 46 da parte delle linee di campo FL, che in tal modo entrano ed escono dalla barra 46 in corrispondenza delle basi superiore e inferiore, per poi fuoriuscire o entrare dai dischi di neodimio. Questo garantisce il mantenimento di caratteristiche meccaniche uniformi lungo l'intera barra 46 e di evitare l'indebolimento strutturale della barra stessa in corrispondenza delle estremità , che sono soggette allo scambio di forza dell'interfaccia con i dischi 50, 52. La vita operativa dell'attuatore 8 può così essere significativamente prolungata. È preferibile impiegare alluminio per la realizzazione dei dischi 50, 52 perché esso, oltre a presentare le proprietà magnetiche necessarie al raddrizzamento delle linee di campo F e L, consente anche di evitare indesiderati fenomeni di risonanza all'interno dell'attuatore 6, contribuendo in tal modo a mantenere un'alta qualità della riproduzione del suono. In the event that two disks of non-magnetic material, preferably aluminum, ceramic or mylar, are interposed between the bar 46 and the disks 54, 56, the path of the field lines FL is significantly changed. In particular, the disks of non-magnetic material straighten the field lines FL near the base surfaces of the bar 46, bringing them closer to the longitudinal axis X1 of the bar itself. This, as illustrated in Figure 4A, results in a total crossing of the bar 46 by the field lines FL, which thus enter and exit the bar 46 at the upper and lower bases, and then exit or enter the neodymium. This guarantees the maintenance of uniform mechanical characteristics along the entire bar 46 and to avoid the structural weakening of the bar itself at the ends, which are subject to the exchange of force of the interface with the discs 50, 52. The operating life of the actuator 8 can thus be significantly extended. It is preferable to use aluminum for the realization of the disks 50, 52 because, in addition to having the magnetic properties necessary for straightening the field lines F and L, it also allows to avoid unwanted resonance phenomena inside the actuator 6, contributing thus to maintain a high quality of sound reproduction.
In base a ulteriori vantaggiosi aspetti della presente invenzione nelle figure 6 a 8 e 9 a 11 sono illustrate forme di esecuzione alternative e particolarmente vantaggiose del gruppo di connessione 4. On the basis of further advantageous aspects of the present invention in figures 6 to 8 and 9 to 11 alternative and particularly advantageous embodiments of the connection assembly 4 are illustrated.
Una seconda forma di esecuzione del gruppo di connessione 4 à ̈ illustrata in figura 6 e indicata globalmente con 4’. Il gruppo di connessione 4’ comprende un elemento di base 100 preferibilmente di forma discoidale, un anello 102 e un disco 104 predisposto per accogliere un attuatore acustico. A second embodiment of the connection assembly 4 is illustrated in Figure 6 and globally indicated with 4â € ™. The connection assembly 4 'comprises a base element 100 preferably having a discoidal shape, a ring 102 and a disc 104 arranged to accommodate an acoustic actuator.
Sul disco 104 à ̈ installato un attuatore acustico 106 (nella forma di esecuzione qui presentata di tipo magnetostrittivo; la descrizione che segue à ̈ valida anche per un attuatore magnetodinamico), tutti coassiali fra loro. Una coppia di elementi di fissaggio 108 collega l’attuatore acustico 106 al disco 104. An acoustic actuator 106 is installed on the disc 104 (in the embodiment presented here of the magnetostrictive type; the following description is also valid for a magnetodynamic actuator), all coaxial to each other. A pair of fasteners 108 connects the acoustic actuator 106 to the disc 104.
Con riferimento alla figura 7, l’elemento di base 100 comprende un recesso 110 predisposto per alloggiare l’elemento conduttore in nastro 2. L’anello 102 à ̈ connesso in modo disimpegnabile all’elemento di base 100 mediante viti 112. L’anello 102 comprende, su una parete assiale interna, una coppia di scanalature cilindriche 114, ciascuna comprendente un tratto di ingresso 116 a sviluppo sostanzialmente assiale rispetto al disco 102 e un recesso di bloccaggio 118. With reference to Figure 7, the base element 100 comprises a recess 110 designed to house the conducting element in tape 2. The ring 102 is connected in a disengageable manner to the base element 100 by means of screws 112 The ring 102 comprises, on an internal axial wall, a pair of cylindrical grooves 114, each comprising an inlet portion 116 extending substantially axially with respect to the disc 102 and a locking recess 118.
Con riferimento alle figure 7, 8, l’anello 102 comprende una coppia di leve 120 alloggiate in rispettivi recessi 122 provvisti su una parete assiale esterna e comunicanti con le scanalature 114 in corrispondenza dei recessi di bloccaggio 118. With reference to Figures 7, 8, the ring 102 comprises a pair of levers 120 housed in respective recesses 122 provided on an external axial wall and communicating with the grooves 114 in correspondence with the locking recesses 118.
Ciascuna leva 120 à ̈ girevole attorno a un corrispondente asse H1, H2 grazie a un rispettivo perno 124 ed à ̈ contrastata da un rispettivo elemento elastico 126. Ciascuna leva 120 comprende inoltre un dente 127che sporge internamente al recesso di bloccaggio 118. Each lever 120 is rotatable around a corresponding axis H1, H2 thanks to a respective pin 124 and is opposed by a respective elastic element 126. Each lever 120 further comprises a tooth 127 which protrudes inside the locking recess 118.
Il disco 104 comprende due coppie di denti, ciascuna comprendente un primo dente 128 di forma smussata e un secondo dente 130 di forma sostanzialmente parallelepipeda. I denti 128, 130 sono separati fra loro. The disc 104 comprises two pairs of teeth, each comprising a first tooth 128 having a blunt shape and a second tooth 130 having a substantially parallelepiped shape. The teeth 128, 130 are separated from each other.
Il disco 104 comprende inoltre, su sue facce opposte, una prima coppia di elettrodi 132 e una seconda coppia di elettrodi 134 di forma appuntita disposti in posizioni omologhe. Ogni elettrodo 132 à ̈ elettricamente connesso con l’elettrodo 134 ad esso allineato. The disc 104 further comprises, on its opposite faces, a first pair of electrodes 132 and a second pair of pointed-shaped electrodes 134 arranged in homologous positions. Each electrode 132 is electrically connected with the electrode 134 aligned with it.
Ciascun cavo dell’attuatore acustico à ̈ inoltre elettricamente connesso a un rispettivo e distinto elettrodo 132. Each acoustic actuator cable is also electrically connected to a respective and distinct electrode 132.
L’installazione un attuatore acustico accoppiato al gruppo di connessione 4’ sull’elemento conduttore in nastro 2 à ̈ eseguibile nel seguente modo. The installation of an acoustic actuator coupled to the connection group 4â € ™ on the conducting tape element 2 can be carried out in the following way.
L’elemento 2 viene instradato nel recesso 110 e viene parzialmente bloccato accoppiando l’anello 102 all’elemento di base 100 mediante le viti 112. L’attuatore acustico 106 e il disco 104 sono fra loro connessi e separati dall’anello 102 e dall’elemento di base 100. Il disco 104 deve essere ruotato in modo da portare ciascuna coppia di denti 128, 130 in corrispondenza del tratto di ingresso 114. Dopodiché esso deve essere spostato assialmente in direzione E (figura 7) e ulteriormente ruotato avendo ciascuna coppia di denti 128, 120 in movimento all’interno di una corrispondente scanalatura 114. The element 2 is routed into the recess 110 and is partially blocked by coupling the ring 102 to the base element 100 by means of the screws 112. The acoustic actuator 106 and the disc 104 are connected to each other and separated from the Ring 102 and the base element 100. The disc 104 must be rotated so as to bring each pair of teeth 128, 130 in correspondence with the inlet section 114. After that it must be moved axially in direction E (figure 7 ) and further rotated having each pair of teeth 128, 120 moving inside a corresponding groove 114.
Quando ciascun dente 128 incontra un corrispondente dente 127 delle leve 120, il profilo smussato del dente 128 consente al dente 127 di sopravanzarlo e di impegnarsi nello spazio fra esso e il dente 130, bloccando in tal modo il disco 104 relativamente all’anello 102 e serrando meccanicamente l’elemento 2. When each tooth 128 meets a corresponding tooth 127 of the levers 120, the chamfered profile of the tooth 128 allows the tooth 127 to overtake it and engage in the space between it and the tooth 130, thus locking the disc 104 relative to the ring 102 and mechanically tightening element 2.
Contestualmente, gli elettrodi 134 vengono allineati alle strisce 10 e perforano l’elemento 2 stabilendo una connessione elettrica con esse. At the same time, the electrodes 134 are aligned with the strips 10 and pierce the element 2 establishing an electrical connection with them.
Per disimpegnare il gruppo di connessione 4’ dall’elemento 2 à ̈ necessario agire sulle leve 120 contro l’azione degli elementi elastici e ruotandole attorno ai rispettivi assi H1, H2 in un verso che provoca il disimpegno del dente 127 dalla zona compresa fra i denti 128 e 130, consentendo in tal modo il successivo disimpegno del disco 104 e dei componenti a esso connessi. To disengage the connection group 4â € ™ from element 2 it is necessary to act on the levers 120 against the action of the elastic elements and rotating them around the respective axes H1, H2 in a direction that causes the disengagement of the tooth 127 from the area comprised between the teeth 128 and 130, thus allowing the subsequent disengagement of the disc 104 and of the components connected thereto.
Il gruppo di connessione 4’ à ̈ dunque di semplice utilizzo e richiede uno sforzo minimo per essere collegato all’elemento 2, semplificando ulteriormente la composizione e l’installazione del dispositivo 1. Una terza forma di esecuzione del gruppo di connessione 4 à ̈ illustrata nelle figure 9 a 11 ed à ̈ indicata globalmente con 4’’. Il gruppo di connessione 4’’ comprende un primo elemento di presa 200 e un secondo elemento di presa 202 predisposto per accogliere un attuatore acustico. The connection group 4â € ™ is therefore easy to use and requires minimal effort to be connected to element 2, further simplifying the composition and installation of the device 1. A third form of execution of the connection group 4 It is illustrated in figures 9 to 11 and is globally indicated by 4â € ™ â € ™. The connection unit 4â € ™ â € ™ comprises a first gripping element 200 and a second gripping element 202 arranged to accommodate an acoustic actuator.
Al secondo elemento di presa 202 à ̈ connesso un attuatore acustico 204 (analogo all’attuatore 106 e pure magnetostrittivo, nella forma di esecuzione ilustrata; la descrizione che segue à ̈ valida anche per un attuatore magnetodinamico), ivi fissato mediante una coppia di elementi di fissaggio 206. Connected to the second gripping element 202 is an acoustic actuator 204 (similar to actuator 106 and also magnetostrictive, in the illustrated embodiment; the following description is also valid for a magnetodynamic actuator), fixed there by means of a pair of fasteners 206.
Con riferimento alle figure 10, 11, gli elementi di presa 200, 202 sono preferibilmente barre rettilinee comprendenti alle loro estremità rispettivi fori 208, 210 (i primi filettati), e collegabili fra loro in modo disimpegnabile mediante viti 212 che si impegnano nei fori 208, 210. With reference to figures 10, 11, the gripping elements 200, 202 are preferably rectilinear bars comprising at their ends respective holes 208, 210 (the first threaded), and connectable to each other in a releasable way by means of screws 212 which engage in the holes 208 , 210.
Il secondo elemento di presa 202 comprende due recessi quadrangolari 214 all’interno dei quali sono alloggiati rispettivi elettrodi 216 aventi protrusioni di forma appuntita 218 sulla propria superficie. The second gripping element 202 comprises two quadrangular recesses 214 inside which are housed respective electrodes 216 having pointed protrusions 218 on their surface.
Ciascun cavo dell’attuatore acustico à ̈ inoltre elettricamente connesso a un rispettivo e distinto elettrodo 206. Each acoustic actuator cable is also electrically connected to a respective and distinct electrode 206.
L’installazione un attuatore acustico accoppiato al gruppo di connessione 4’’ sull’elemento conduttore in nastro 2 à ̈ eseguibile nel seguente modo. The installation of an acoustic actuator coupled to the connection group 4â € ™ â € ™ on the ribbon conductor element 2 can be carried out in the following way.
L’attuatore acustico, l’elemento di supporto 204 e il secondo elemento di presa 202 sono connessi fra loro e separati dal primo elemento di presa 200. L’elemento conduttore in nastro 2 viene instradato sul primo elemento di presa 200 in una zona compresa fra i fori 108, dopodiché il secondo elemento di presa 202 e i componenti ad esso solidali vengono accoppiati al primo elemento di presa 200 mediante le viti 212, serrando meccanicamente il gruppo 4’’ sull’elemento 2. In tal modo gli elettrodi 216 perforano l’elemento 2 in corrispondenza delle strisce 10 realizzando una connessione elettrica fra l’attuatore acustico 206 e le strisce 10 dell’elemento 2. The acoustic actuator, the support element 204 and the second gripping element 202 are connected to each other and separated from the first gripping element 200. The conducting tape element 2 is routed on the first gripping element 200 in an area comprised between the holes 108, after which the second gripping element 202 and the components integral with it are coupled to the first gripping element 200 by means of the screws 212, mechanically tightening the group 4â € ™ â € ™ on the element 2. In this way the electrodes 216 pierce the element 2 in correspondence with the strips 10, making an electrical connection between the acoustic actuator 206 and the strips 10 of the element 2.
Anche il gruppo 4’’ consente di installare in modo semplice qualsiasi attuatore sull’elemento 2 e ha un ulteriore vantaggio legato alla maggiore semplicità costruttiva rispetto al gruppo 4’, quindi ha un costo di produzione inferiore. Even group 4â € ™ â € ™ allows you to easily install any actuator on element 2 and has a further advantage linked to the greater simplicity of construction compared to group 4â € ™, therefore it has a lower production cost.
In ognuna delle forma di esecuzione descritte, i gruppi di connessione comprendono, ciascuno, un primo elemento di presa (la piastra 14 per il gruppo4, l’elemento di base 100 e l’anello 102 per il gruppo 4’, l’elemento 200 per il gruppo 4’’) e un secondo elemento di presa (la piastra 16 per il gruppo 4, il disco 104 per il gruppo 4’ e l’elemento 202 per il gruppo 4’’) atti ad impegnarsi sull’elemento conduttore in nastro 2 e sono predisposti per accogliere un attuatore acustico. Almeno uno fra gli elementi di presa include inoltre mezzi (gli elettrodi 26 del gruppo 4, gli elettrodi 132, 134 del gruppo 4’ e gli elettrodi 216 del gruppo 4’’) predisposti per realizzare una connessione elettrica fra essi e l’elemento conduttore in nastro 2, quindi fra quest’ultimo e un attuatore acustico. Ciascun gruppo di connessione 4, 4’, 4’’ à ̈ atto, serrando l’elemento 2, a realizzare una connessione meccanica di un qualsiasi attuatore acustico all’elemento 2. In each of the embodiments described, the connection groups each comprise a first gripping element (the plate 14 for the group 4, the base element 100 and the ring 102 for the group 4â € ™, the Element 200 for group 4â € ™ â € ™ and a second gripping element (plate 16 for group 4, disc 104 for group 4â € ™ and element 202 for group 4â € ™ â € ™) adapted to engage on the conducting tape element 2 and are designed to accommodate an acoustic actuator. At least one of the gripping elements also includes means (the electrodes 26 of the group 4, the electrodes 132, 134 of the group 4â € ™ and the electrodes 216 of the group 4â € ™ â € ™) arranged to make an electrical connection between them and the conducting element in ribbon 2, therefore between the latter and an acoustic actuator. Each connection group 4, 4â € ™, 4â € ™ â € ™ is able, by tightening element 2, to make a mechanical connection of any acoustic actuator to element 2.
Tali caratteristiche rendono evidentemente l’installazione degli attuatori sull’elemento 2 e l’installazione dell’intero dispositivo 1 particolarmente rapida, semplice ed efficace. These characteristics obviously make the installation of the actuators on element 2 and the installation of the entire device 1 particularly quick, simple and effective.
Naturalmente, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione, così come definito dalle rivendicazioni annesse. Naturally, the details of construction and the embodiments may be widely varied with respect to what has been described and illustrated without thereby departing from the scope of protection of the present invention, as defined by the appended claims.
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