ITVR20130147A1 - ACOUSTIC LENS - Google Patents
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Description
Descrizione di un brevetto per invenzione industriale per il trovato avente titolo: Description of a patent for industrial invention for the invention entitled:
“LENTE ACUSTICA†⠀ œACOUSTIC LENSâ €
La presente invenzione si riferisce in generale ad una lente acustica. In particolare si tratta di una lente acustica che à ̈ in grado di modificare la diffusione e propagazione di onde acustiche con le quali entra a contatto. The present invention generally relates to an acoustic lens. In particular, it is an acoustic lens that is able to modify the diffusion and propagation of acoustic waves with which it comes into contact.
Come noto, esistono in commercio diverse tipologie di lenti acustiche, studiate per alterare la propagazione di onde acustiche rispetto alla propagazione standard dovuta al mezzo nel quale si propagano. As is known, various types of acoustic lenses exist on the market, designed to alter the propagation of acoustic waves with respect to the standard propagation due to the medium in which they propagate.
Tali lenti acustiche, agendo come sistemi di rifrazione e/o deviazione delle onde sonore, presentano una struttura di elementi simili tra loro, formando dei percorsi per la propagazione delle onde sonore. These acoustic lenses, acting as refraction and / or deflection systems for sound waves, have a structure of similar elements, forming paths for the propagation of sound waves.
I comportamenti delle onde sonore che si riescono ad ottenere con tali lenti acustiche sono simili ai comportamenti delle onde elettromagnetiche ottenuti con dei sistemi di lenti ottiche. The behaviors of the sound waves that can be obtained with these acoustic lenses are similar to the behaviors of electromagnetic waves obtained with optical lens systems.
L’indice di rifrazione effettivo di queste lenti à ̈ dato dal rapporto tra la distanza che un’onda acustica à ̈ costretta a percorrere, attraverso un percorso definito dagli elementi della lente, tra un punto di entrata e un punto di uscita del percorso scelto e la distanza che l’onda avrebbe percorso tra i medesimi due punti se non ci fosse stata la lente acustica. The effective refractive index of these lenses is given by the ratio between the distance that an acoustic wave is forced to travel, through a path defined by the elements of the lens, between an entry point and an exit point of the lens. chosen path and the distance that the wave would have traveled between the same two points if the acoustic lens had not been present.
Un esempio di lente acustica à ̈ rappresentato nelle figure da 1 a 3, dove con L à ̈ indicata una lente acustica comprendente quattro lamelle S, di cui soltanto una indicata nelle figure 2 e 3. An example of an acoustic lens is shown in Figures 1 to 3, where L indicates an acoustic lens comprising four blades S, of which only one is indicated in Figures 2 and 3.
Su ciascuna lamella S Ã ̈ ricavato un intaglio M, che presenta due bordi B aventi andamento parabolico. On each lamella S there is a notch M, which has two edges B having a parabolic course.
La lente acustica L à ̈ posta di fronte a un driver acustico C, così che le quattro lamelle S risultino inclinate di un angolo A rispetto all’asse acustico E. The acoustic lens L is placed in front of an acoustic driver C, so that the four blades S are inclined by an angle A with respect to the acoustic axis E.
La lente acustica L si comporta come un rifrattore sonoro pianoconcavo, ottenendo un comportamento divergente, ovvero un comportamento simile alle lenti ottiche divergenti. The acoustic lens L behaves like a flat-concave sound refractor, obtaining diverging behavior, i.e. a behavior similar to diverging optical lenses.
Considerando, infatti, delle onde acustiche che si propagano dal driver acustico C in direzione dell’asse acustico E, queste saranno costrette a deviare dal proprio percorso quando incontrano la lente acustica L, propagandosi all’interno degli spazi compresi tra ciascuna coppia di lamelle S, così che il loro percorso sia più lungo del percorso che avrebbero seguito se non avessero incontrato la lente acustica L. In fact, considering the acoustic waves that propagate from the acoustic driver C in the direction of the acoustic axis E, these will be forced to deviate from their path when they meet the acoustic lens L, propagating inside the spaces between each pair of lamellae S, so that their path is longer than the path they would have followed had they not encountered the acoustic lens L.
Se non fossero presenti gli intagli M, la propagazione acustica attraverso le lamelle S comporterebbe una deviazione localizzata delle onde acustiche, riprendendo la direzione di propagazione originaria una volta superata la lente acustica L. If the notches M were not present, the acoustic propagation through the lamellae S would involve a localized deviation of the acoustic waves, returning to the original direction of propagation once the acoustic lens L has been passed.
L’effetto dell’inclinazione delle lamelle S à ̈ infatti quello di imporre un percorso con lunghezza maggiore alle onde acustiche, così da ottenere un ritardo nella loro propagazione. The effect of the inclination of the lamellae S is in fact to impose a longer path to the acoustic waves, so as to obtain a delay in their propagation.
Considerando anche la presenza degli intagli M sulle lamelle S, si ottiene una deviazione delle onde acustiche che risulta differenziata rispetto a quanto si ottiene in assenza degli stessi intagli M. Considering also the presence of the notches M on the lamellae S, a deviation of the acoustic waves is obtained which is different from that obtained in the absence of the same notches M.
Un’onda acustica che percorra lo spazio tra le lamelle S dove non sono ricavati gli intagli M percorre un primo percorso, mentre la stessa onda acustica che percorra lo spazio tra le lamelle S e fuoriesce dalle stesse nel punto di incontro dei bordi parabolici B, in corrispondenza quindi del punto più profondo degli intagli M, percorre un secondo percorso, tale per cui questo secondo percorso risulta essere più breve rispetto al primo percorso considerato in precedenza. An acoustic wave that runs through the space between the lamellae S where the notches M are not obtained follows a first path, while the same acoustic wave that runs through the space between the lamellae S and comes out of them at the meeting point of the parabolic edges B , therefore in correspondence with the deepest point of the notches M, it runs through a second path, such that this second path is shorter than the first path considered previously.
Si può valutare il comportamento delle lenti acustiche considerando un’analogia con le lenti ottiche, in cui la rifrazione della luce in percorsi di lunghezza diversa, porta a fenomeni di convergenza nel caso di lenti convesse e a fenomeni di divergenza in presenza di lenti concave. The behavior of acoustic lenses can be evaluated by considering an analogy with optical lenses, in which the refraction of light in paths of different lengths leads to convergence phenomena in the case of convex lenses and to divergence phenomena in the presence of concave lenses.
Anche le onde acustiche, infatti, percorrendo la lente acustica L, risultano subire un fenomeno di rifrazione, comportando una uscita divergente per le onde acustiche. In fact, even the acoustic waves, passing through the acoustic lens L, undergo a refraction phenomenon, resulting in a divergent output for the acoustic waves.
Questo comportamento rende possibile, ad esempio, una diffusione più ampia delle alte frequenze, che tenderebbero a propagarsi principalmente in direzione dell’asse acustico E e a non propagarsi quindi nelle altre direzioni. La presenza della lente acustica L consente così di ottenere una maggiore e mirata diffusione delle onde acustiche generate dal driver acustico C nell’ambiente. This behavior makes possible, for example, a wider diffusion of the high frequencies, which would tend to propagate mainly in the direction of the acoustic axis E and therefore not to propagate in the other directions. The presence of the acoustic lens L thus allows to obtain a greater and targeted diffusion of the acoustic waves generated by the acoustic driver C in the environment.
Le lenti acustiche secondo la tecnica nota consentono di ottenere una propagazione delle onde acustiche in una unica direzione, corrispondente a quella definita dall'asse acustico, provocando soltanto una convergenza o una divergenza delle onde acustiche stesse su un singolo piano. The acoustic lenses according to the known art allow to obtain a propagation of the acoustic waves in a single direction, corresponding to that defined by the acoustic axis, causing only a convergence or a divergence of the acoustic waves themselves on a single plane.
Definito un piano P passante per l’asse acustico E, come visibile in figura 3 e considerando i restanti piani individuati dall’asse acustico E stesso, la lente acustica L consente di ottenere l’effetto di rifrazione acustica soltanto nel piano che à ̈ perpendicolare al piano P precedentemente descritto, mentre per i restanti piani l’effetto di rifrazione acustica non si verifica. Lungo il piano P infatti l’effetto di rifrazione della lente acustica L non si verifica. Having defined a plane P passing through the acoustic axis E, as shown in figure 3 and considering the remaining planes identified by the acoustic axis E itself, the acoustic lens L allows to obtain the acoustic refraction effect only in the plane that It is perpendicular to the P plane previously described, while for the remaining planes the acoustic refraction effect does not occur. In fact, along the plane P the refraction effect of the acoustic lens L does not occur.
Qualora si desideri ottenere una diffusione mirata anche in piani differenti rispetto al piano perpendicolare al piano P, sono necessari ulteriori artifici, come ad esempio delle trombe. Tali artifici comportano però anche una riduzione ulteriore della potenza acustica emessa. If it is desired to obtain a targeted diffusion also in different planes with respect to the plane perpendicular to the P plane, further devices are required, such as horns. However, these devices also entail a further reduction in the acoustic power emitted.
Scopo della presente invenzione à ̈ di ottenere maggiore flessibilità nella realizzazione di lenti acustiche. The purpose of the present invention is to obtain greater flexibility in the production of acoustic lenses.
Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di consentire di ridurre la direzionalità delle onde acustiche generate da una sorgente localizzata. Another purpose of the present invention is to allow to reduce the directionality of the acoustic waves generated by a localized source.
Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di ridurre la direzionalità , mantenendo il più possibile la potenza acustica originaria generata dalla sorgente. Another purpose of the invention is to reduce the directionality, keeping as much as possible the original acoustic power generated by the source.
Questi ed altri vantaggi vengono tutti raggiunti, secondo l’invenzione, da una lente acustica per la rifrazione di onde acustiche generate da una sorgente acustica, dette onde acustiche sviluppantesi lungo un asse acustico, detta lente acustica comprendendo: These and other advantages are all achieved, according to the invention, by an acoustic lens for the refraction of acoustic waves generated by an acoustic source, called acoustic waves developing along an acoustic axis, said acoustic lens comprising:
ï€ un telaio. ï € a frame.
ï€ tre o più elementi fissati al telaio. ï € three or more elements fixed to the frame.
I tre o più elementi delimitano, tra ciascuna coppia di elementi, uno o più primi spazi di rifrazione e uno o più secondi spazi di rifrazione, tutti sviluppantesi in una o più direzioni inclinate rispetto all’asse acustico ed atti ad essere attraversati dalle onde acustiche generate dalla sorgente acustica. The three or more elements delimit, between each pair of elements, one or more first refractive spaces and one or more second refractive spaces, all developing in one or more inclined directions with respect to the acoustic axis and able to be crossed by the waves acoustics generated by the acoustic source.
L’uno o più primi spazi di rifrazione costituiscono un primo percorso di rifrazione avente una prima lunghezza, una porzione di ingresso ed una porzione di uscita. The one or more first refraction spaces constitute a first refraction path having a first length, an inlet portion and an outlet portion.
L’uno o più secondi spazi di rifrazione costituiscono un secondo percorso di rifrazione avente una seconda lunghezza, una porzione di ingresso ed una porzione di uscita. The one or more second refraction spaces constitute a second refraction path having a second length, an inlet portion and an outlet portion.
La seconda lunghezza à ̈ superiore alla prima lunghezza, così da ottenere una rifrazione delle onde acustiche in corrispondenza delle porzioni di uscita di detti uno o più primi spazi di rifrazione ed uno o più secondi spazi di rifrazione. The second length is greater than the first length, so as to obtain a refraction of the acoustic waves in correspondence with the output portions of said one or more first refraction spaces and one or more second refraction spaces.
La lente acustica si caratterizza per il fatto di comprendere un collettore acustico che raccoglie e convoglia le onde acustiche fino alle porzioni di ingresso dell’uno o più primo spazio di rifrazione e dell’uno o più secondi spazi di rifrazione. Detto collettore acustico comprende un volume di sviluppo delle onde acustiche. The acoustic lens is characterized by the fact that it includes an acoustic collector that collects and conveys the acoustic waves to the entrance portions of one or more first refraction space and one or more second refraction spaces. Said acoustic collector comprises a volume of development of the acoustic waves.
Grazie alla presenza del collettore acustico e del volume di sviluppo delle onde acustiche si riesce ad ottenere in primo luogo lo sviluppo delle onde acustiche per rifrangerle in seguito, grazie al passaggio delle stesse onde acustiche negli spazi di rifrazione ricavati tra gli elementi compresi nella lente acustica. Thanks to the presence of the acoustic collector and the volume of development of the acoustic waves it is possible to obtain in the first place the development of the acoustic waves to refract them later, thanks to the passage of the same acoustic waves in the refraction spaces obtained between the elements included in the acoustic lens .
Vantaggiosamente la porzione di ingresso dell’uno più primi spazi di rifrazione può trovarsi ad una distanza dalla sorgente acustica diversa rispetto alla porzione di ingresso dell’uno o più secondi spazi di rifrazione. Advantageously, the entrance portion of the first refractive space can be at a different distance from the acoustic source with respect to the entrance portion of the one or more second refraction spaces.
In questo modo ciascuno spazio di rifrazione à ̈ percorso da onde acustiche che hanno percorso diverse distanze all’interno del collettore acustico. In this way each refractive space is crossed by acoustic waves that have traveled different distances inside the acoustic collector.
Inoltre uno o più fori passanti possono essere ricavati in uno o più dei tre o più elementi. L’uno o più fori passanti possono agire come collettore acustico. Furthermore, one or more through holes can be made in one or more of the three or more elements. The one or more through holes can act as an acoustic manifold.
Inoltre uno dei tre o più elementi può agire come confine del collettore acustico, così da ottenere un foro cieco nella lente acustica. Furthermore, one of the three or more elements can act as a boundary of the acoustic collector, so as to obtain a blind hole in the acoustic lens.
Vantaggiosamente uno o più dei tre o più elementi può essere diverso dagli altri per forma e/o dimensione. Advantageously, one or more of the three or more elements can be different from the others in shape and / or size.
Inoltre il bordo estremo di uno o più dei tre o più elementi può comprendere due o più punti tra loro simmetrici rispetto all’asse acustico. Furthermore, the extreme edge of one or more of the three or more elements can include two or more points that are symmetrical to each other with respect to the acoustic axis.
In questo modo si configura una simmetria rispetto all’asse acustico, che consente di ottenere una rifrazione che presenti simmetrie rispetto all’asse acustico. In this way a symmetry is configured with respect to the acoustic axis, which allows to obtain a refraction that presents symmetries with respect to the acoustic axis.
Vantaggiosamente uno o più dei tre o più elementi può avere almeno parzialmente la forma di un disco. Advantageously, one or more of the three or more elements can at least partially have the shape of a disc.
Inoltre due o più dei tre o più elementi possono essere disposti paralleli tra loro. Furthermore, two or more of the three or more elements can be arranged parallel to each other.
Inoltre due o più dei tre o più elementi possono essere disposti perpendicolarmente rispetto all’asse acustico, così che uno o più dei due o più spazi si sviluppi in un piano perpendicolare all’asse acustico. Furthermore, two or more of the three or more elements can be arranged perpendicular to the acoustic axis, so that one or more of the two or more spaces develops in a plane perpendicular to the acoustic axis.
Tutti i vantaggi e altri ancora sono inoltre raggiunti da un diffusore acustico comprendente una o più casse, uno o più punti di emissione acustica che agiscono come sorgente acustica e una o più lenti acustiche secondo l’invenzione. All the advantages and more besides are achieved by an acoustic diffuser comprising one or more speakers, one or more acoustic emission points which act as an acoustic source and one or more acoustic lenses according to the invention.
In questo modo si ottiene un diffusore acustico completo in grado di diffondere onde acustiche divergenti e/o convergenti nell’ambiente circostante. In this way a complete acoustic diffuser is obtained which is able to diffuse diverging and / or converging acoustic waves in the surrounding environment.
Inoltre un diffusore acustico può comprendere due o più casse, due o più punti di emissione acustica che agiscono come sorgente acustica e una o più lenti acustiche secondo l’invenzione, ciascuno dei due o più punti di emissione acustica essendo controllato da un segnale audio dedicato. Furthermore, an acoustic diffuser can comprise two or more loudspeakers, two or more acoustic emission points acting as an acoustic source and one or more acoustic lenses according to the invention, each of the two or more acoustic emission points being controlled by an audio signal. dedicated.
Grazie al controllo secondo un segnale audio dedicato di ciascun punto di emissione acustica si può ottenere ad esempio una diffusione stereofonica nell’ambiente circostante, ad esempio ottenendo un campo acustico di tipo sferico. Thanks to the control according to a dedicated audio signal of each acoustic emission point, it is possible to obtain, for example, a stereophonic diffusion in the surrounding environment, for example obtaining a spherical acoustic field.
Ulteriori caratteristiche e particolari dell’invenzione potranno essere meglio compresi dalla descrizione che segue, data a titolo di esempio non limitativo, nonché dalle annesse tavole di disegno in cui: Further characteristics and details of the invention can be better understood from the following description, given as a non-limiting example, as well as from the attached drawing tables in which:
la fig. 1 mostra un elemento di una lente acustica realizzata secondo la tecnica nota; fig. 1 shows an element of an acoustic lens made according to the known art;
le figg.2 e 3 mostrano una lente acustica realizzata con una serie di elementi di figura 1, accoppiata ad un driver acustico secondo la tecnica nota; Figures 2 and 3 show an acoustic lens made with a series of elements of Figure 1, coupled to an acoustic driver according to the known art;
le figg. 4 e 5 mostrano una vista in prospettiva e una vista in sezione di una prima lente acustica realizzata secondo l’invenzione; figs. 4 and 5 show a perspective view and a sectional view of a first acoustic lens made according to the invention;
la fig. 5a mostra una vista in sezione della lente acustica di figura 4 e 5, comprendente un elemento aggiuntivo secondo una variante dell’invenzione; fig. 5a shows a sectional view of the acoustic lens of figures 4 and 5, comprising an additional element according to a variant of the invention;
le figg. da 6 a 8 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva, una vista dall’alto e una vista in sezione della lente acustica di figura 4 e 5 accoppiata ad una cassa e una sorgente acustica secondo l’invenzione; figs. 6 to 8 show respectively a perspective view, a top view and a sectional view of the acoustic lens of figures 4 and 5 coupled to a case and an acoustic source according to the invention;
le figg.9 e 10 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e una vista in sezione di una seconda lente acustica accoppiata ad una cassa e una sorgente acustica secondo una ulteriore variante dell’invenzione; Figures 9 and 10 show respectively a perspective view and a sectional view of a second acoustic lens coupled to a case and an acoustic source according to a further variant of the invention;
le figg. 11 e 12 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e una vista in sezione di una terza lente acustica accoppiata ad una sorgente acustica secondo una ulteriore variante dell’invenzione; le figg. 13 e 14 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e una vista in sezione di una quarta lente acustica accoppiata ad una sorgente acustica secondo una ulteriore variante dell’invenzione; le figg. 15 e 16 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e una vista in sezione di una quinta lente acustica accoppiata ad una cassa e una sorgente acustica secondo una ulteriore variante dell’invenzione; figs. 11 and 12 show respectively a perspective view and a sectional view of a third acoustic lens coupled to an acoustic source according to a further variant of the invention; figs. 13 and 14 show respectively a perspective view and a sectional view of a fourth acoustic lens coupled to an acoustic source according to a further variant of the invention; figs. 15 and 16 show respectively a perspective view and a sectional view of a fifth acoustic lens coupled to a case and an acoustic source according to a further variant of the invention;
le figg. 17 e 18 mostrano rispettivamente una vista laterale e una vista in prospettiva del campo acustico generato dalla lente acustica di figura 15 e 16, secondo l’invenzione; figs. 17 and 18 show respectively a side view and a perspective view of the acoustic field generated by the acoustic lens of figures 15 and 16, according to the invention;
le figg. 19 e 20 mostrano rispettivamente una vista laterale e una vista in sezione di una sesta lente acustica accoppiata ad una cassa e una sorgente acustica secondo una ulteriore variante dell’invenzione. figs. 19 and 20 show respectively a side view and a sectional view of a sixth acoustic lens coupled to a case and an acoustic source according to a further variant of the invention.
Con riferimento alle figure 4 e 5, con 10 viene indicata una lente acustica secondo l'invenzione, comprendente un disco di copertura 12, un disco di battuta 14 e una serie di dischi intermedi, descritti nei dettagli in seguito. With reference to Figures 4 and 5, 10 indicates an acoustic lens according to the invention, comprising a covering disc 12, an abutment disc 14 and a series of intermediate discs, described in detail below.
Tre aste 16 attraversano perpendicolarmente la serie di dischi intermedi dal disco di battuta 14 al disco di copertura 12, consentendo di mantenerli configurati, ciascuno rispetto all'altro, ad una distanza definita distanza interdiscale, costante per tutti i dischi della lente acustica 10. Three rods 16 cross perpendicularly the series of intermediate discs from the stop disc 14 to the cover disc 12, allowing them to be kept configured, each with respect to the other, at a defined interdiscal distance, constant for all discs of the acoustic lens 10.
Verrà di seguito fatto riferimento allo spazio definito tra un generico disco e un altro, come ad uno spazio interdiscale. The space defined between a generic disk and another will be referred to as an interdiscal space.
Naturalmente può essere impiegata anche una asta singola o due aste e le distanze tra dischi possono essere diverse e quindi non costanti, a seconda del comportamento desiderato dalla lente acustica. Of course, a single rod or two rods can also be used and the distances between discs can be different and therefore not constant, depending on the desired behavior of the acoustic lens.
La serie di dischi intermedi comprende una prima serie 30 di dischi, un disco medio 32 e una seconda serie 44 di dischi. The intermediate disc set comprises a first set 30 of discs, a medium disc 32 and a second set 44 of discs.
La prima serie 30 comprende cinque dischi, ciascuno indicato rispettivamente con 18, 20, 22, 24 e 26 in figura 5, a partire dal disco 18, prossimo al disco di battuta 14, fino a giungere al disco 26, prossimo al disco medio 32. The first series 30 comprises five discs, each indicated respectively with 18, 20, 22, 24 and 26 in figure 5, starting from the disc 18, next to the stop disc 14, up to the disc 26, next to the medium disc 32 .
Analogamente la seconda serie 44 comprende cinque dischi, ciascuno indicato rispettivamente con 34, 36, 38, 40 e 42 in figura 5, a partire dal disco 34, prossimo al disco medio 32, fino a giungere al disco 42, prossimo al disco di copertura 12. Similarly, the second series 44 comprises five disks, each indicated respectively with 34, 36, 38, 40 and 42 in figure 5, starting from disk 34, next to the medium disk 32, up to the disk 42, next to the covering disk 12.
Il disco di copertura 12 presenta un diametro esterno massimo, il medesimo del disco di battuta 14, mentre il disco medio 32 presenta un diametro esterno minimo, inferiore rispetto al diametro esterno massimo. The covering disk 12 has a maximum external diameter, the same as the abutment disk 14, while the medium disk 32 has a minimum external diameter, smaller than the maximum external diameter.
I diametri esterni della prima serie 30 di dischi hanno dimensioni comprese tra il diametro esterno massimo e il diametro esterno minimo, diminuendo con andamento parabolico a partire dal diametro esterno del disco 42 e fino a giungere al diametro esterno del disco 34, quest’ultimo comunque superiore al diametro esterno minimo del disco medio 32. The external diameters of the first series 30 of discs have dimensions between the maximum external diameter and the minimum external diameter, decreasing with a parabolic trend starting from the external diameter of the disk 42 and up to the external diameter of the disk 34, the latter in any case greater than the minimum external diameter of the medium disc 32.
Analogamente i diametri esterni della seconda serie 44 di dischi hanno dimensioni comprese tra il diametro esterno massimo e il diametro esterno minimo, diminuendo con andamento parabolico a partire dal diametro esterno del disco 18 e fino a giungere al diametro esterno del disco 26, quest’ultimo comunque superiore al diametro esterno minimo del disco medio 32. Similarly, the external diameters of the second series 44 of discs have dimensions between the maximum external diameter and the minimum external diameter, decreasing with a parabolic trend starting from the external diameter of the disk 18 and up to the external diameter of the disk 26, this the latter, however, greater than the minimum external diameter of the medium disc 32.
Ad eccezione del disco di copertura 12, che à ̈ un disco pieno, i rimanenti dischi della lente acustica 10 presentano un foro centrale circolare. With the exception of the cover disc 12, which is a solid disc, the remaining discs of the acoustic lens 10 have a circular central hole.
Ogni foro centrale circolare à ̈ concentrico alla circonferenza esterna di ciascun disco e definisce quindi una circonferenza interna, a cui sarà fatto di seguito riferimento mediante il corrispondente diametro interno. Each circular central hole is concentric to the external circumference of each disc and therefore defines an internal circumference, which will be referred to below by means of the corresponding internal diameter.
L’andamento dei diametri interni dei dischi della lente acustica 10 à ̈ diverso dall’andamento dei diametri esterni degli stessi descritto in precedenza. The trend of the internal diameters of the discs of the acoustic lens 10 is different from the trend of the external diameters described above.
Il volume compreso nell’insieme dei fori ricavati nei dischi della lente acustica 10 definisce un collettore 50, limitato ad una sua estremità dal disco di copertura 12. The volume included in the set of holes made in the discs of the acoustic lens 10 defines a collector 50, limited at one end by the covering disc 12.
I fori ricavati nei dischi della prima serie 30 presentano il medesimo diametro interno, comune anche al disco di battuta 14 e al disco medio 32, a cui sarà fatto riferimento in seguito come a un diametro interno minimo. The holes obtained in the discs of the first series 30 have the same internal diameter, also common to the abutment disc 14 and to the medium disc 32, which will be referred to below as a minimum internal diameter.
I fori ricavati nei dischi della seconda serie 44 presentano invece un diametro interno via via crescente, a partire dal disco 34 fino al disco 42, che presenta un diametro interno massimo. The holes obtained in the discs of the second series 44 instead have a gradually increasing internal diameter, starting from the disc 34 up to the disc 42, which has a maximum internal diameter.
Come visibile nelle figure da 6 a 8, la lente acustica 10 può essere accoppiata ad un driver acustico 70, convenientemente ma non limitatamente installato su una cassa 72 di tipo bass reflex, comprendente un canale di accordo 74, realizzato secondo la tecnica nota. As can be seen in figures 6 to 8, the acoustic lens 10 can be coupled to an acoustic driver 70, conveniently but not limitedly installed on a bass reflex box 72, comprising a tuning channel 74, made according to the known art.
La presenza della cassa 72 conformata secondo una costruzione di tipo bass reflex aiuta la diffusione delle basse frequenze prodotte dal driver acustico 70, mentre la lente acustica 10 in questa configurazione esemplificativa, diffonde al meglio le frequenze medie e alte prodotte dallo stesso driver acustico 70. La lente acustica 10 Ã ̈ convenientemente posizionata con il disco di battuta 14 a contatto con la cassa 72 e con il foro centrale circolare posizionato in corrispondenza del driver acustico 70. The presence of the case 72 shaped according to a construction of the bass reflex type helps the diffusion of the low frequencies produced by the acoustic driver 70, while the acoustic lens 10 in this exemplary configuration spreads the medium and high frequencies produced by the acoustic driver 70 in the best possible way. The acoustic lens 10 is conveniently positioned with the striking disk 14 in contact with the case 72 and with the central circular hole positioned in correspondence with the acoustic driver 70.
Grazie a tale posizionamento della lente acustica 10, l’emissione acustica diretta del driver acustico 70 viene raccolta all’interno del collettore 50. Dall’interno del collettore 50 le onde acustiche si propagano in seguito negli spazi interdiscali per fuoriuscire all’esterno e continuare la propagazione nell’ambiente circostante. Thanks to this positioning of the acoustic lens 10, the direct acoustic emission of the acoustic driver 70 is collected inside the collector 50. From the inside of the collector 50 the acoustic waves then propagate in the interdiscal spaces to escape to the Outside and continue propagation in the surrounding environment.
Ad esempio una generica onda acustica, generata dal driver acustico 70 e diretta secondo l’asse acustico di detto driver acustico 70, si incanala nel collettore 50 e viene successivamente deviata di un angolo sostanzialmente retto, per poi proseguire negli spazi interdiscali e fuoriuscire dalla lente acustica 10. For example, a generic acoustic wave, generated by the acoustic driver 70 and directed according to the acoustic axis of said acoustic driver 70, is channeled into the collector 50 and is subsequently deflected by a substantially right angle, to then continue in the interdiscal spaces and exit from the acoustic lens 10.
Si ottiene così una propagazione sostanzialmente perpendicolare alla direzione originaria, che era parallela all’asse acustico del driver acustico 70. Grazie all’andamento parabolico dei diametri esterni con cui sono realizzati i dischi che compongono la lente acustica 10 si ottiene un effetto di rifrazione delle onde acustiche simile a quello ottenuto grazie alle lenti ottiche. In this way a propagation is obtained substantially perpendicular to the original direction, which was parallel to the acoustic axis of the acoustic driver 70. Thanks to the parabolic trend of the external diameters with which the disks that make up the acoustic lens 10 are made, an effect is obtained of refraction of acoustic waves similar to that obtained thanks to optical lenses.
In particolare la configurazione della lente acustica 10, che si presenta con l’andamento parabolico precedentemente descritto e visibile in figura 8, l’effetto di rifrazione ottenuto à ̈ quello di onde che divergono dalla lente acustica 10 quando fuoriescono dagli spazi interdiscali lungo tutta la circonferenza dei dischi. In particular, the configuration of the acoustic lens 10, which presents itself with the parabolic trend previously described and visible in figure 8, the refraction effect obtained is that of waves that diverge from the acoustic lens 10 when they come out of the interdiscal spaces along the entire circumference of the discs.
Grazie a questa diffusione circolare, ad angolo giro, si ottiene un effetto diffusivo diverso rispetto alle lenti acustiche della tecnica nota, che risultano focalizzate in una sola direzione o un singolo piano, legati entrambi alla direzione dell’asse acustico della sorgente. Thanks to this circular diffusion, with a round angle, a diffusion effect different from the acoustic lenses of the known art is obtained, which are focused in a single direction or a single plane, both linked to the direction of the acoustic axis of the source.
La lente acustica 10, per l’andamento parabolico dei diametri esterni può essere indicata come una lente divergente. Può essere definito anche un fuoco equivalente che permette di porre in correlazione la concavità dell’andamento parabolico dei diametri esterni con la distanza del fuoco dall’asse di simmetria della lente acustica 10. The acoustic lens 10, due to the parabolic trend of the external diameters, can be indicated as a diverging lens. It can also be defined an equivalent focus which allows to correlate the concavity of the parabolic trend of the external diameters with the distance of the focus from the symmetry axis of the acoustic lens 10.
Si ottiene così un grado di divergenza che risulta quindi una proprietà della lente acustica 10. A degree of divergence is thus obtained which is therefore a property of the acoustic lens 10.
Al solo fine esplicativo, il funzionamento della lente acustica 10 secondo l’invenzione può essere compreso mediante una analogia con le lenti ottiche concave o con i menischi. For the sole purpose of explanation, the operation of the acoustic lens 10 according to the invention can be understood by means of an analogy with the concave optical lenses or with the menisci.
La distanza interdiscale e di conseguenza gli spazi interdiscali tra i dischi sono preferibilmente ottimizzati in funzione dell’efficienza che si desidera ottenere dalla lente acustica 10 e alla perdita di decibel riscontrata. In altre parole, una distanza interdiscale ridotta consente di ottenere un effetto di rifrazione più definito e apprezzabile, ma al tempo stesso comporta una perdita di decibel più elevata. Al contrario, una distanza interdiscale superiore consente un effetto di rifrazione meno definito, ma al tempo stesso comporta una minore perdita di decibel. The interdiscal distance and consequently the interdiscal spaces between the discs are preferably optimized as a function of the efficiency to be obtained from the acoustic lens 10 and the decibel loss found. In other words, a reduced interdiscal distance allows to obtain a more defined and appreciable refraction effect, but at the same time it involves a higher decibel loss. Conversely, a greater interdiscal distance allows for a less defined refractive effect, but at the same time results in a lower loss of decibels.
L’andamento crescente dei diametri interni, a partire dal disco 34 fino al disco 42, consente di compensare la differenza di lunghezza di percorso interdiscale tra dischi che presentano distanze diverse dal driver acustico 70, in quanto la condizione ottimale per ottenere un effetto divergente sarebbe quella di avere una lunghezza di percorso interdiscale uguale a seconda dell’angolo di divergenza desiderato. Ad esempio, la compensazione precedentemente descritta consente di ottenere percorsi simili tra il percorso delimitato tra il disco di battuta 14 e il disco 18 e il percorso delimitato tra il disco 42 e il disco di copertura 12. The increasing trend of the internal diameters, starting from disc 34 up to disc 42, makes it possible to compensate for the difference in the interdiscal path length between discs that have different distances from the acoustic driver 70, as the optimal condition for obtaining a divergent effect would be to have an equal interdiscal path length according to the desired divergence angle. For example, the compensation described above allows similar paths to be obtained between the path defined between the impact disk 14 and the disk 18 and the path defined between the disk 42 and the cover disk 12.
Come visibile in figura 5a, una lente acustica 10’ può comprendere anche una guida 60 avente forma di cuspide e simmetria circolare rispetto all’asse di simmetria della lente acustica 10’ stessa. Le pareti 62 della guida 60 hanno preferibilmente un andamento parabolico. Inoltre la guida 60 à ̈ preferibilmente realizzata in un materiale duro, così da riflettere le onde acustiche. As can be seen in Figure 5a, an acoustic lens 10â € ™ can also comprise a guide 60 having the shape of a cusp and circular symmetry with respect to the axis of symmetry of the acoustic lens 10â € ™ itself. The walls 62 of the guide 60 preferably have a parabolic course. Furthermore, the guide 60 is preferably made of a hard material, so as to reflect the acoustic waves.
Grazie alla presenza della guida 60 la lente acustica 10’ ha un comportamento diverso dalla lente acustica 10, in quanto può essere ridotta di molto la riflessione delle onde acustiche da parte della porzione del disco di copertura 12 che si affaccia sul collettore 50. Thanks to the presence of the guide 60, the acoustic lens 10â € ™ has a different behavior from the acoustic lens 10, in that the reflection of the acoustic waves by the portion of the covering disk 12 facing the collector 50 can be greatly reduced.
Secondo una variante dell’invenzione, come visibile nelle figure 9 e 10, una lente acustica 110 può comprendere un disco di copertura 112, un disco medio 132, un disco di battuta 114 e una serie di dischi intermedi. According to a variant of the invention, as visible in Figures 9 and 10, an acoustic lens 110 can comprise a cover disk 112, a medium disk 132, a stop disk 114 and a series of intermediate disks.
I dischi della lente acustica 110 sono preferibilmente distanziati di una distanza interdiscale predeterminata, ad esempio simile alla distanza interdiscale dei dischi della lente acustica 10 descritta in precedenza, o ancora diversa. The discs of the acoustic lens 110 are preferably spaced by a predetermined interdiscal distance, for example similar to the interdiscal distance of the discs of the acoustic lens 10 described above, or still different.
Analogamente a quanto descritto in precedenza, la lente acustica 110 comprende tre aste 116 che consentono di mantenere i dischi ad una distanza interdiscale desiderata. Similarly to what has been described above, the acoustic lens 110 comprises three rods 116 which allow the discs to be kept at a desired interdiscal distance.
Il diametro esterno del disco di copertura 112 e del disco di battuta 114 sono preferibilmente simili, ad esempio uguali, risultando così aventi un diametro esterno minimo, o quantomeno i diametri esterni con le dimensioni inferiori rispetto ai dischi rimanenti della lente acustica 110. The external diameter of the cover disk 112 and of the abutment disk 114 are preferably similar, for example equal, thus resulting in having a minimum external diameter, or at least the external diameters with smaller dimensions than the remaining disks of the acoustic lens 110.
Il diametro esterno del disco medio 132 risulta invece avere un diametro esterno massimo, superiore cioà ̈ rispetto a quello dei dischi rimanenti della lente acustica 110. The external diameter of the average disc 132, on the other hand, has a maximum external diameter, which is higher than that of the remaining discs of the acoustic lens 110.
I diametri esterni dei dischi intermedi della lente acustica 110 hanno dimensioni comprese tra il diametro esterno massimo del disco medio 132 e il diametro esterno minimo del disco di copertura 112 o del disco di battuta 114, aumentando con andamento parabolico a partire dal diametro esterno minimo del disco di copertura 112 fino a giungere ad un diametro esterno comunque inferiore al diametro esterno massimo del disco medio 132. L’andamento parabolico dei diametri esterni à ̈ preferibilmente simmetrico rispetto al disco medio 132. The external diameters of the intermediate discs of the acoustic lens 110 have dimensions between the maximum external diameter of the medium disk 132 and the minimum external diameter of the covering disk 112 or of the impact disk 114, increasing with a parabolic trend starting from the minimum external diameter of the covering disk 112 until reaching an external diameter which is in any case lower than the maximum external diameter of the medium disk 132. The parabolic trend of the external diameters is preferably symmetrical with respect to the medium disk 132.
Analogamente a quanto descritto in precedenza per la lente acustica 10, anche i dischi della lente acustica 110 presentano un foro centrale circolare, definito mediante il proprio diametro interno, ad eccezione del disco di copertura 112. Preferibilmente, ma non limitatamente, i diametri interni dei dischi della lente acustica 110 sono uguali tra loro. Similarly to what described above for the acoustic lens 10, the discs of the acoustic lens 110 also have a central circular hole, defined by their internal diameter, with the exception of the cover disk 112. Preferably, but not limitedly, the internal diameters of the discs of the acoustic lens 110 are equal to each other.
Il volume compreso nell’insieme dei fori ricavati nei dischi della lente acustica 110 definisce un collettore 150, limitato ad una sua estremità dal disco di copertura 112. The volume included in the set of holes made in the discs of the acoustic lens 110 defines a collector 150, limited at one end by the covering disc 112.
La lente acustica 110 può essere convenientemente accoppiata ad un driver acustico 170, convenientemente ma non limitatamente installato su una cassa 172. The acoustic lens 110 can be conveniently coupled to an acoustic driver 170, conveniently but not limitedly installed on a speaker 172.
La lente acustica 110 Ã ̈ convenientemente posizionata con il disco di battuta 114 a contatto con la cassa 172 e con il foro centrale circolare posizionato in corrispondenza del driver acustico 170. The acoustic lens 110 is conveniently positioned with the striking disk 114 in contact with the case 172 and with the central circular hole positioned in correspondence with the acoustic driver 170.
Grazie a tale posizionamento della lente acustica 110, l’emissione acustica diretta del driver acustico 170 viene raccolta all’interno del collettore 150. Dall’interno del collettore 150 le onde acustiche si propagano in seguito negli spazi interdiscali per fuoriuscire all’esterno e continuare la propagazione nell’ambiente circostante. Thanks to this positioning of the acoustic lens 110, the direct acoustic emission of the acoustic driver 170 is collected inside the collector 150. From the inside of the collector 150 the acoustic waves then propagate in the interdiscal spaces to escape to the Outside and continue propagation in the surrounding environment.
Il particolare effetto di rifrazione ottenuto mediante la lente acustica 110 à ̈ quello di onde acustiche che convergono dalla lente acustica 110 quando fuoriescono dagli spazi interdiscali lungo tutta la circonferenza dei dischi. Ad esempio le onde acustiche possono convergere verso una circonferenza concentrica ai dischi della lente acustica 110, tale circonferenza avente un diametro che dipende dall’andamento parabolico precedentemente descritto e visibile in figura 10. The particular refractive effect obtained by means of the acoustic lens 110 is that of acoustic waves which converge from the acoustic lens 110 when they emerge from the interdiscal spaces along the entire circumference of the discs. For example, the acoustic waves can converge towards a circumference concentric with the discs of the acoustic lens 110, this circumference having a diameter that depends on the parabolic trend previously described and visible in figure 10.
La particolare conformazione dei diametri interni e dei diametri esterni dei dischi della lente acustica 110 consentono quindi di ottenere un effetto analogo a quello di una lente convergente. The particular conformation of the internal diameters and of the external diameters of the discs of the acoustic lens 110 therefore allow to obtain an effect similar to that of a converging lens.
Può essere definito un fuoco equivalente a quello delle lenti ottiche, che permette di porre in correlazione la convessità dell’andamento parabolico dei diametri esterni con la distanza del fuoco dall’asse di simmetria della lente acustica 110 o con il diametro della circonferenza a cui possono convergere le onde acustiche elaborate dalla lente acustica 110. It can be defined a focus equivalent to that of optical lenses, which allows to correlate the convexity of the parabolic trend of the external diameters with the distance of the focus from the axis of symmetry of the acoustic lens 110 or with the diameter of the circumference a to which the acoustic waves processed by the acoustic lens 110 can converge.
Anche per la lente acustica 110 valgono le considerazioni descritte in precedenza in merito alle dimensioni scelte per dimensionare la lente acustica 10. The considerations described above regarding the dimensions chosen to size the acoustic lens 10 also apply to the acoustic lens 110.
Secondo una ulteriore variante dell’invenzione, come visibile nelle figure 11 e 12, una lente acustica 210 può comprendere un disco di copertura 212, un disco medio 232, un disco di battuta 214 e una serie di dischi intermedi. According to a further variant of the invention, as visible in Figures 11 and 12, an acoustic lens 210 can comprise a covering disc 212, a medium disc 232, a stop disc 214 and a series of intermediate discs.
I dischi della lente acustica 210 risultano essere delle porzioni di dischi realizzati in modo analogo ai dischi della lente acustica 10. In particolare i dischi della lente acustica 210 sono sezionati lungo un piano parallelo all’asse di simmetria dei dischi, individuato in figura 11 da un divisore 280. The discs of the acoustic lens 210 are portions of discs made in a similar way to the discs of the acoustic lens 10. In particular, the discs of the acoustic lens 210 are sectioned along a plane parallel to the axis of symmetry of the discs, identified in figure 11 by a divider 280.
Anche i dischi della lente acustica 210 sono preferibilmente distanziati di una distanza interdiscale predeterminata, ad esempio simile alla distanza interdiscale dei dischi della lente acustica 10 descritta in precedenza, o diversa ancora. The discs of the acoustic lens 210 are also preferably spaced by a predetermined interdiscal distance, for example similar to the interdiscal distance of the discs of the acoustic lens 10 described above, or still different.
Analogamente a quanto descritto in precedenza, la lente acustica 210 comprende aste, non visibili in figura, che consentono di mantenere i dischi ad una distanza interdiscale desiderata. Similarly to what has been described above, the acoustic lens 210 comprises rods, not visible in the figure, which allow the discs to be kept at a desired interdiscal distance.
Come visibile in figura 12 la lente acustica 210 può essere accoppiata ad un driver acustico 270, potendone elaborare le onde acustiche prodotte, così raccolte in un collettore 250. As shown in figure 12, the acoustic lens 210 can be coupled to an acoustic driver 270, being able to process the acoustic waves produced, thus collected in a collector 250.
Il particolare effetto di rifrazione ottenuto mediante la lente acustica 210 Ã ̈ quello di onde acustiche che divergono dalla lente acustica 210 quando fuoriescono dagli spazi interdiscali lungo tutta una porzione di circonferenza dei dischi. The particular refraction effect obtained by means of the acoustic lens 210 is that of acoustic waves which diverge from the acoustic lens 210 when they exit from the interdiscal spaces along a whole portion of the circumference of the discs.
La presenza del divisore 280 impedisce la propagazione delle onde acustiche nella direzione in cui à ̈ posizionato, consentendo così di ottenere, quando desiderabile, di diffondere le onde acustiche nell’ambiente circostante limitatamente ad un angolo di diffusione predeterminato. The presence of the divider 280 prevents the propagation of the acoustic waves in the direction in which it is positioned, thus allowing to obtain, when desirable, to diffuse the acoustic waves in the surrounding environment limited to a predetermined diffusion angle.
Per la lente acustica 210 valgono le considerazioni relative alla lente acustica 10, in particolare per quanto riguarda l’andamento parabolico dei diametri esterni dei dischi e il comportamento divergente per la diffusione delle onde acustiche generate dal driver acustico 270. For the acoustic lens 210 the considerations relating to the acoustic lens 10 apply, in particular as regards the parabolic trend of the external diameters of the discs and the divergent behavior due to the diffusion of the acoustic waves generated by the acoustic driver 270.
Con riferimento alle figure 13 e 14, viene di seguito descritta una ulteriore variante dell’invenzione, in cui una lente acustica 310 comprende la lente acustica 210 precedentemente descritta, quest’ultima accoppiata con una ulteriore lente acustica 311 realizzata in modo speculare rispetto al divisore 280. With reference to figures 13 and 14, a further variant of the invention is described below, in which an acoustic lens 310 comprises the acoustic lens 210 previously described, the latter coupled with a further acoustic lens 311 made in a specular manner with respect to to the divider 280.
La lente acustica 311 può quindi essere accoppiata con un driver acustico 371 che generi ad esempio onde acustiche in modo indipendente dal driver acustico 270. The acoustic lens 311 can therefore be coupled with an acoustic driver 371 which generates for example acoustic waves independently of the acoustic driver 270.
Un esempio di utilizzo à ̈ la diffusione nell’ambiente di un segnale audio stereo, destinando ad esempio il canale audio destro al driver acustico 270 e il canale audio sinistro al driver acustico 370. An example of use is the diffusion in the room of a stereo audio signal, for example by assigning the right audio channel to the acoustic driver 270 and the left audio channel to the acoustic driver 370.
Secondo un’altra variante dell’invenzione, visibile nelle figure 15 e 16, una lente acustica 410 comprende un disco di copertura 412, un primo disco di battuta 414, un secondo disco di battuta 415 e una serie di dischi intermedi. According to another variant of the invention, visible in figures 15 and 16, an acoustic lens 410 comprises a cover disk 412, a first stop disk 414, a second stop disk 415 and a series of intermediate discs.
Il primo disco di battuta 414 Ã ̈ preferibilmente accoppiato con un driver acustico 470 e una cassa 472, mentre il secondo disco di battuta 415 Ã ̈ preferibilmente accoppiato con un driver acustico 471 e una cassa 473. The first strike disc 414 is preferably coupled with a 470 acoustic driver and a 472 cabinet, while the second 415 strike disc is preferably coupled with a 471 acoustic driver and a 473 cabinet.
Il diametro esterno dei dischi à ̈ configurato secondo un andamento parabolico. In particolare il diametro esterno si riduce a partire da entrambi i dischi di battuta 414 e 415 fino a giungere ai dischi in prossimità del disco di copertura 412, il quale à ̈ convenientemente costruito con un diametro esterno superiore a quello degli altri dischi della lente acustica 410. The external diameter of the discs is configured according to a parabolic trend. In particular, the external diameter is reduced starting from both the stop discs 414 and 415 until reaching the discs in proximity to the cover disc 412, which is conveniently constructed with an external diameter greater than that of the other discs of the acoustic lens. 410.
La particolare conformazione e configurazione della lente acustica 410, in accoppiamento con i driver acustici e le casse descritti in precedenza, consente di ottenere una diffusione delle onde acustiche nell’ambiente circostante avente le caratteristiche geometriche visibili nelle figure 17 e 18. The particular conformation and configuration of the acoustic lens 410, coupled with the acoustic drivers and the speakers described above, allows to obtain a diffusion of the acoustic waves in the surrounding environment having the geometric characteristics visible in figures 17 and 18.
In particolare la diffusione acustica risultante si conforma come due toroidi acustici, che, nel caso in cui venga impiegato un segnalo audio stereo per governare il driver acustico 470 e il driver acustico 471, garantisce una percezione stereofonica in tutto l’ambiente circostante alla lente acustica 410. In particular, the resulting acoustic diffusion conforms as two acoustic toroids, which, in the event that a stereo audio signal is used to govern the acoustic driver 470 and the acoustic driver 471, guarantees a stereophonic perception in the whole environment surrounding the lens. acoustics 410.
Infatti, pur essendo in presenza di una sorgente acustica localizzata in un singolo punto, si riesce ad ottenere un effetto di stereofonia, senza essere costretti ad impiegare sistemi bi o multi punto come i sistemi appartenenti alla tecnica nota, come ad esempio due o più casse acustiche poste ad una certa distanza tra di loro per riuscire ad ottenere un qualche effetto stereofonico. In fact, despite being in the presence of an acoustic source localized in a single point, it is possible to obtain a stereo effect, without being forced to use bi or multi-point systems such as systems belonging to the prior art, such as two or more loudspeakers acoustics placed at a certain distance from each other to be able to obtain some stereophonic effect.
Grazie a tale effetto riscontrato anche sperimentalmente e alla forma toroidale doppia della diffusione acustica, si ottiene sostanzialmente un campo acustico che presenta le medesime qualità stereofoniche e di potenza acustica in tutti i punti appartenenti ad una sfera che abbia centro nella lente acustica 410. Thanks to this effect also found experimentally and to the double toroidal shape of the acoustic diffusion, an acoustic field is obtained which has the same stereophonic qualities and acoustic power in all the points belonging to a sphere that has its center in the acoustic lens 410.
A differenza della tecnica nota in cui si riesce a ottenere soltanto una divergenza che si conforma come un cono frontale o comunque come una divergenza secondo una unica direzione, una lente acustica divergente secondo l’invenzione consente di ottenere divergenza acustica secondo più direzioni, a seconda del risultato desiderato. La divergenza acustica, a seconda della conformazione della lente acustica stessa come descritto precedentemente, può essere estesa fino a giungere ad una divergenza delle onde acustiche in tutte le direzioni, ottenendo quindi l’effetto di un campo acustico che presenti le medesime qualità stereofoniche e di potenza acustica in tutti i punti appartenenti ad una sfera che abbia centro nella lente acustica. Unlike the known technique in which it is possible to obtain only a divergence that conforms as a front cone or in any case as a divergence according to a single direction, a diverging acoustic lens according to the invention allows to obtain acoustic divergence according to several directions, to depending on the desired result. The acoustic divergence, depending on the conformation of the acoustic lens itself as described above, can be extended up to a divergence of the acoustic waves in all directions, thus obtaining the effect of an acoustic field that has the same stereophonic qualities and of acoustic power in all points belonging to a sphere that has its center in the acoustic lens.
La possibilità di ottenere un campo acustico di tipo sferico, mediante l’impiego di una lente acustica secondo l’invenzione, consente anche di superare ostacoli che vengano interposti tra la lente acustica e il ricevente delle onde acustiche emesse, grazie alla diffusione toroidale delle onde acustiche che consente quindi di aggirare l’ostacolo, conservando inoltre potenza acustica ed estensione di frequenze trasmesse. The possibility of obtaining a spherical acoustic field, through the use of an acoustic lens according to the invention, also allows to overcome obstacles that are interposed between the acoustic lens and the receiver of the acoustic waves emitted, thanks to the toroidal diffusion of the acoustic waves which therefore allows you to get around the obstacle, while also preserving the acoustic power and extension of transmitted frequencies.
Si à ̈ inoltre riscontrato anche sperimentalmente un lieve discostamento dalla diffusione sferica nei punti indicati con 491 e 492 in figura 17, nei quali, per effetto dell’andamento esemplificato dei toroidi acustici, risulta che l’emissione acustica di un driver acustico sia lievemente inferiore rispetto all’altro, paragonandoli ad altri punti equidistanti dalla lente acustica 410. Ad esempio nel punto 491 risulta lievemente attenuata l’emissione acustica del driver acustico 470 contenuto nella cassa 472, mentre l’emissione acustica del driver acustico 471 contenuto nella cassa 473 non risulta attenuata. A slight deviation from the spherical diffusion was also found experimentally in the points indicated with 491 and 492 in figure 17, in which, due to the exemplified trend of the acoustic toroids, it results that the acoustic emission of an acoustic driver is slightly lower than the other, comparing them to other points equidistant from the acoustic lens 410. For example in point 491 the acoustic emission of the acoustic driver 470 contained in the case 472 is slightly attenuated, while the acoustic emission of the acoustic driver 471 contained in case 473 is not attenuated.
Secondo una ulteriore variante dell’invenzione, visibile nelle figure 19 e 20, una lente acustica 510 comprende un disco di copertura 512, un disco di battuta 514, un disco medio 532 e una serie di dischi intermedi. La configurazione dei dischi e in particolare l’andamento parabolico dei diametri esterni à ̈ analogo a quello descritto in precedenza per la lente acustica 10. According to a further variant of the invention, visible in Figures 19 and 20, an acoustic lens 510 comprises a covering disc 512, a stop disc 514, a medium disc 532 and a series of intermediate discs. The configuration of the discs and in particular the parabolic trend of the external diameters is similar to that described previously for the acoustic lens 10.
I dischi della lente acustica 510 sono solidali con un collettore 550 rigido, realizzato preferibilmente in materiale ad alta rigidità meccanica, come ad esempio acciaio duro, vetro, pietra o altro ancora. The discs of the acoustic lens 510 are integral with a rigid manifold 550, preferably made of material with high mechanical rigidity, such as for example hard steel, glass, stone or other.
Un trasduttore a induzione di vibrazione 570 à ̈ posto a contatto con il collettore 550 rigido, così da trasmettere una vibrazione al collettore 550 rigido che a sua volta la trasmette ai dischi della lente acustica 510. A vibration induction transducer 570 is placed in contact with the rigid manifold 550, so as to transmit a vibration to the rigid manifold 550 which in turn transmits it to the discs of the acoustic lens 510.
Si riesce così ad ottenere un effetto divergente analogo alla lente acustica 10 descritta in precedenza, comprendendo anche i vantaggi dei trasduttori a induzione di vibrazione. It is thus possible to obtain a diverging effect similar to the acoustic lens 10 described above, also including the advantages of vibration induction transducers.
I dischi della lente acustica 510, essendo solidali al collettore 550 rigido, diventano anch’essi sorgente di emissione acustica, in alcuni casi consentendo di ottenere una resa acustica nell’ambiente circostante addirittura migliore rispetto alle varianti comprendenti dei driver acustici tradizionali. The discs of the acoustic lens 510, being integral with the rigid 550 collector, also become a source of acoustic emission, in some cases allowing to obtain an acoustic performance in the surrounding environment even better than the variants including traditional acoustic drivers.
Un altro vantaggio di tale soluzione à ̈ la maggior compattezza data dalle dimensioni contenute del trasduttore a induzione di vibrazione 570 rispetto alle dimensioni di altri driver acustici. Another advantage of this solution is the greater compactness given by the small size of the induction vibration transducer 570 compared to the size of other acoustic drivers.
Il materiale con cui à ̈ costruita una lente acustica secondo l’invenzione à ̈ preferibilmente, ma non limitatamente, con una rigidezza elevata. Ad esempio à ̈ preferibile che il materiale presenti almeno la rigidezza richiesta per mantenere sostanzialmente invariate le sue caratteristiche, come dimensione, forma e posizione quando sono applicate le forze esercitate dalle onde acustiche che devono essere rifratte. Infatti, tanto più il materiale con cui sono realizzati i dischi delle lenti acustiche secondo l’invenzione à ̈ rigido o duro, permettendo urti elastici, tanto più viene preservata la potenza acustica emessa dalla sorgente di riferimento. The material from which an acoustic lens according to the invention is made is preferably, but not limitedly, with a high stiffness. For example, it is preferable that the material has at least the stiffness required to keep its characteristics substantially unchanged, such as size, shape and position when the forces exerted by the acoustic waves that must be refracted are applied. In fact, the more the material with which the discs of the acoustic lenses according to the invention are made is rigid or hard, allowing elastic collisions, the more the acoustic power emitted by the reference source is preserved.
La presenza del collettore à ̈ preferibile per ottenere un funzionamento ottimale delle lenti acustiche secondo l’invenzione, dovuto al fatto che nel collettore stesso riescono a svilupparsi sostanzialmente la maggior parte della forma d’onda della emissione acustica, che quindi solo successivamente viene deviata all’interno degli spazi interdiscali per essere direzionata, evitando così la formazione di armoniche indesiderate e mantenendo un suono quanto più possibile privo di rumore. The presence of the collector is preferable to obtain an optimal operation of the acoustic lenses according to the invention, due to the fact that in the collector itself are able to substantially develop most of the wave form of the acoustic emission, which therefore is only subsequently deflected inside the interdiscal spaces to be directed, thus avoiding the formation of unwanted harmonics and keeping a sound as noise-free as possible.
Possono essere previste inoltre varianti da ritenere comprese nell’ambito dell’invenzione definito dalle seguenti rivendicazioni, come ad esempio dischi aventi forme differenti rispetto al cerchio, come poligoni con tre o più lati, sistemi per mantenere una data distanza interdiscale diversi dalle aste e diverse combinazioni di caratteristiche rispetto a quelle presentate nelle rispettive varianti dell’invenzione come descritte. Variations may also be envisaged to be considered included in the scope of the invention defined by the following claims, such as for example disks having different shapes with respect to the circle, such as polygons with three or more sides, systems for maintaining a given interdiscal distance other than the rods and different combinations of features with respect to those presented in the respective variants of the invention as described.
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