MXPA00000082A - Parlantes en forma de panel - Google Patents

Abstract

Un parlante comprende un miembro de panel (11, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91) como radiador acústico resonante dependiente de la acción de ondas flexoras y un excitador (12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82, 92) acoplado al miembro de panel para producir ondas flexoras en el mismo. El miembro de panel tiene su masa y/o capacidad flexora alteradas localmente o difieren de otro modo, en particular localmente respecto al excitador según se acople al miembro de panel. Los agujeros locales (16, 26, 36, 46), la masa añadida (66) o el material amortiguador añadido (76) son efectivos para reducir la alta frecuencia debida a los efectos de tamborileo en el acoplamiento del excitador (17, 37, 47, 67, 77, 87).

Description

PARLANTES EN FORMA DE PANEL CAMPO DEL INVENTO Este invento se relaciona con dispositivos acústicos cuyo desempeño acústico depende de la acción de ondas flexoras y de la distribución beneficiosa relacionada en el área de modalidades resonantes de vibración de la superficie.

Las primeras enseñanzas relativas a tales dispositivos acústicos de modalidad resonante, en particular como miembros en forma de panel, se encuentran en la Solicitud de Patente Internacional W097/09842; y diversas solicitudes de patente posteriores presentadas por New Transducers Limited antes de esta solicitud de patente contemplan adiciones y desarrollos útiles, incluyendo algunos relacionados con variaciones viables de en la(s) localización (es) en los transductores y/o la(s) distribución (es) en los paneles de la estructura/geometría flexora y/o la rigidez y/o la masa.

Este invento surge en particular en relación con parlantes que utilizan tales miembros en forma de panel como radiadores acústicos.

ANTECEDENTES DEL INVENTO Un parlante tipico en forma de panel comprende un miembro de radiación acústica de modalidad distribuida con una unidad excitadora de bobina móvil para impartir ondas flexoras al panel mediante una acción en contrafase aplicada a la superficie del panel. La bobina de voz de sección típicamente circular de la unidad excitadora ejerce fuerza por su extremo en contacto circunferencial con el miembro de panel. Una zona típicamente circular del miembro de panel efectivamente dentro del área seccional de la bobina de voz puede tanto resistir la formación deseada de las ondas flexoras en el miembro de panel como vibrar ella misma para producir componentes de salida acústica a altas frecuencias mediante una acción tipo tambor ("tamboreo").

Uno de los objetos del invento es contribuir al acople útil entre las unidades excitadoras y los miembros de panel de los parlantes ya sea para disminuir la resistencia a la formación de ondas flexoras o para reducir el tamboreo de alta frecuencia, idealmente ambos, y ojalá para incrementar y/o suavizar en forma útil la entrada de energía y/o la respuesta/salida de frecuencia.

De acuerdo con un aspecto del invento un parlante comprende un miembro en forma de panel como radiador acústico resonante y un excitador unido al miembro para aplicar a este último ondas flexoras, y se caracteriza porque el miembro de panel está alterado o es diferente localmente del excitador según vaya unido al miembro de panel en una forma que involucre masa y/o capacidad flexora.

La alteración o diferencia en la masa y/o capacidad flexora pueden estar dentro de los limites o el área de la unión del excitador con el miembro de panel, y pueden ser concéntricos con el excitador.

La reducción localizada de la masa y/o la resistencia a la flexión pueden lograrse mediante la remoción o ausencia de una o varias porciones del miembro de panel. Al menos un agujero hecho en o a través del miembro de panel puede tener una sección transversal sustancialmente constante o cónica o una desigualdad por ejemplo en la bobina de voz del tipo de magneto y bobina móvil, facilitando dicho excitador las conexiones espaciadas de dicho acople, como ocurre por ejemplo en nuestra solicitud de patente también pendiente en el Reino Unido, GB 9709438.

Dicho agujero a través del miembro de panel dentro del área del excitador, típicamente un acople de 'bobina de voz, remueve material del panel que de otro modo resonaría en forma de tamboreo. Dicho agujero también actúa en contra de lo que de otro modo podria efectivamente endurecerse por el acople del excitador. La eficiencia de la transferencia de energía al miembro de panel puede aumentarse en forma útil. - La masa reducida del miembro de panel cerca de la bobina de voz, y la presencia de un "borde" dentro del área de excitación, pueden contribuir a la formación de ondas flexoras y a la radiación acústica, con una reducción efectiva del contenido no deseado de alta frecuencia de los efectos de tamboreo. La difracción resultante de dicho agujero/borde puede reducirse por diversos medios incluyendo la extensión de la pieza polar de la unidad excitadora en el agujero, o la adición de otro material a la pieza polar, por ejemplo para ponerla a ras con la superficie del panel.

Dicho agujero puede permitir la posibilidad de fijar el soporte de la bobina de voz a través del miembro de panel, superficie a superficie, para aumentar la fuerza de la fijación y para permitir la aplicación de mayores potencias al miembro de panel sin dañar la estructura.

El agujero en el miembro de panel, si sus lados no son paralelos, y típicamente tiene forma cónica desde un lado del panel, puede, si su grosor es menor que el grosor total del miembro de panel, no dañar la apariencia cosmética del otro lado, digamos el frente, del miembro de panel.

Las aberturas o agujeros apropiados en el miembro de panel, en particular a través del área del acople del excitador en el mismo, pueden variar hasta el tamaño de sección transversal del componente inductor de vibración del excitador, usualmente la bobina de voz. Diferentes tamaños de agujeros producen diferentes desplazamientos hacia arriba de las altas frecuencias no deseadas surgidas del tamboreo, permitiendo asi la extensión del rango de frecuencia de trabajo acústico hasta el nivel deseado de la reducción de la intrusión/contenido de la vibración en forma de tamboreo.

La alteración o diferencia en la masa y/o la capacidad flexora pueden efectuarse mediante la colocación de una masa y/o material amortiguador adicionales que pueden colocarse en cualquiera o en ambos lados del miembro de panel dentro del área del excitador, típicamente un acople de bobina de voz. Existe una mayor tendencia a que las frecuencias de salida acústica deseadas por debajo de aquellas que de otro modo ' serian de vibración tipo tamboreo se reduzcan al agregar principalmente medios efectivos en cuanto a masa que al agregar material principalmente efectivo en cuanto a amortiguación o al utilizar agujeros.

Los medios principalmente efectivos en cuanto a masa colocados en forma apropiada, que pueden ser pequeños, típicamente de una fracción de un gramo, servirán como carga que reduce la eficiencia de la flexión involucrada en la vibración tipo tamboreo, reduciendo asi al menos la amplitud de los componentes acústicos de alta frecuencia no deseados del tamboreo. El tamaño de la masa fijada no debe ser mayor que aquel que logre un compromiso aceptable entre la reducción deseada de las altas frecuencias no deseadas y la reducción concomitante inevitable de las frecuencias deseadas adyacentes.

Existe otro uso ventajoso para las masas añadidas/fijadas típicamente también pequeñas en el control de las frecuencias de salida acústica al menos potencialmente sobreexcitadas de otro modo, a saber en localizaciones factibles pero no utilizadas internas preferenciales del acople del excitador, con el efecto •-? útil para la salida acústica del miembro de panel de que ésta es beneficiosamente silenciada y más suave. ' Esto, por supuesto, es aplicable "tanto con como sin otro(s) control (es) del presente en relación con el tamboreo, y por tanto de mérito inventivo independiente.

El material principalmente efectivo como amortiguador adecuadamente fijado, generalmente de masa pequeña a la menor masa posible, pero hasta lo que podria de otro modo ser ahora factiblemente efectivo también como masa fijada, servirá mediante estiramiento y contracción para absorber energía de la flexión para la vibración de tipo tamboreo. El tamaño/masa del material amortiguador fijado no debe ser más que el suficiente para disipar la cantidad deseada/útil de energía, y asi la reducción de la amplitud de las altas frecuencias de tamboreo, factiblemente con una masa tan pequeña que tenga poco o virtualmente ningún efecto sobre las frecuencias de salida acústica adyacentes deseadas. El material amortiguador típico será de naturaleza elastomérica de peso liviano.

Existen otros usos ventajosos adicionales de la fijación de material elastomérico en el miembro de panel. Uno de ellos es aquel en el cual el material amortiguador básicamente por su efecto sobre el tamboreo como se indicó anteriormente es tal que, o se asocia con un excitador configurado de tal manera que, el material es o puede ser colocado en forma útil entre una parte del excitador (típicamente una pieza polar magnética) , y una superficie del miembro de panel dentro del acople del excitador (típicamente la bobina de voz) , y con o sin algún grado operativamente útil de precompresión efectiva. El otro es aquel en el cual el material elastomérico va colocado entre una parte del excitador y la superficie del miembro de panel y sirve en suspensión de dicha parte del excitador, típicamente requiriendo amortiguación/ajuste elástico suministrado por un medio resortado, ya sea reemplazando o aumentando total o parcialmente dicha disposición conocida.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La implementación de ejemplos específicos para el invento se describe respecto de, y se ilustra en forma de diagrama en, los dibujos adjuntos, en los cuales: Las Figuras ÍA, B y C son vistas en perspectiva de parte de un miembro de panel, en sección con el contorno de la bobina de voz, y en plano para las opciones de tamaño de agujero para un parlante de modalidad distribuida; Las Figuras 2A, B son vistas seccionales de miembros de panel con aberturas variantes; Las Figuras 3 y 4 son vistas seccionales de otras incorporaciones con extensión (es) en agujeros de los miembros de panel; Las Figuras 5A, B, C, D son vistas planas de contorno de la desalineación de la sección transversal de la parte del excitador y el agujero del miembro de panel para su interconexión espaciada; Las Figuras 6 y 7 son vistas seccionales de otras incorporaciones que utilizan masa o amortiguamiento adicional fijado en el miembro de panel dentro del acople del excitador; La Figura 8 es una vista seccional que muestra el amortiguamiento y/o la suspensión elastomérica en "sandwich" ; Las Figuras 9A, B, C son indicaciones gráficas idealizadas de los efectos de agujeros de diversos tamaños, masa agregada y material amortiguador agregado, respectivamente, locales en el acople del excitador; Las Figuras 10A, B son vistas en plano de contorno que muestran una masa agregada fijada en las localizaciones del excitador factibles no utilizadas.

DESCRIPCIÓN DE INCORPORACIONES ILUSTRADAS En las Figuras ÍA, B, C el parlante 10 tiene un miembro de panel 11 con un excitador del tipo de magneto y bobina móvil 12 unido al mismo para causar la acción de ondas flexoras y la salida acústica correspondiente según la energización del excitador. El excitador 12 se muestra con su bobina de voz móvil 13 conectada por el extremo al miembro de panel 11 para alternación relativa al ensamblaje de la magneto y la pieza polar 14/15 del excitador 12, y asi la acción de contrafase en el lanzamiento de las ondas flexoras en el miembro de panel 11. El miembro de panel 11 se muestra con un agujero de lado paralelo 16 y la bobina de voz 13 en un margen periférico 17 alrededor del agujero 16. La Figura IB tiene una indicación punteada 15E de la pieza polar 15 xtendida parcialmente dentro del agujero 16. La Figura 1C tiene indicaciones de dif rentes tamaños de agujeros 16A, B, C, D, correspondientes a menos del encaje total del área dentro de los limites de la bobina de voz 13.

Las Figuras 2A y 2B muestran aperturas variantes del miembro de panel 21 en forma de agujero cónico 26A y agujero ciego cónico 26B respectivamente. Generalmente, los agujeros locales en las posiciones del acople del excitador reducen en forma útil el endurecimiento efectivo que puede resultar de otro modo de la rigidez y/o el efecto reforzante de la(s) parte (s) móviles fijadas del excitador, brindando adicionalmente un borde desde el cual la vibración de las ondas flexoras tiende a ser lanzado en forma significativamente más libre dentro del miembro de panel. Cualquier efecto adverso, por ejemplo del tipo de difracción, puede contrarrestarse mediante el material que entra al agujero, digamos como adición o prolongación del ensamblaje magnético del excitador.

Las Figuras 3 y 4 muestran incorporaciones variantes de parlantes 30, 40 en las cuales los miembros de panel 31, 41 tienen bobinas de voz del excitador asociadas 33, 43 acopladas respecto de agujeros 36, 46 del miembro de panel 31, 41. En la Figura 3, el agujero 36 se muestra ocupado por la extensión 33E de la bobina de voz del excitador 33, efectivamente ructura en sandwich sin núcleo (31C) y sin recubrimiento externo (31X, Y) y afianzada en su lugar (38) por un costado. En la Figura 4, también aparece la extensión 45E de la pieza polar del excitador 45, de nuevo mostrada en su totalidad a través del grosor del miembro de panel 41.

Las Figuras 5A, B, C, D muestran cómo los respectivos agujeros 56A, B, C, D de tamaño/extensión en parte menor y en parte mayor que los extremos del excitador móvil, generalmente la bobina de voz, partes 53A, B, C, D permiten el suministro de dos, tres, cuatro o más conexiones de dicha parte en acople con el miembro de panel 51A, B, C, D - específicamente para los extremos circulares de las partes 53A, B, C, D y los agujeros ovalados, triangulares, cuadrados y poligonales 56A, B, C, D. Las variaciones que incluyen esquinas/ápices o formaciones redondeadas son obvias.

La Figura 6 muestra un miembro de panel sin abertura 61 con el excitador 62 unido por su bobina de voz 63 y el área incluida 67 del miembro de panel con una masa localizada fijada 66, digamos ligada (66B) al mismo. Esta masa típicamente será pequeña, usualmente de una fracción de un gramo, digamos de alrededor de 0,1 a menos de alrededor de 0,5 gramos, pero suficiente en la práctica para cargar y reducir la amplitud del tamboreo.

La Figura 7 también muestra una relación similar de miembro de panel sin abertura 71 y excitador 72 con área de miembro de panel 77 incluida en bobina de voz 73 con material amortiguador localizado fijado 76, digamos ligado (76B) a la misma. Este material amortiguador 76 es preferiblemente elastomérico de tamaño y masa suficientes para absorber tanta energía como se desee o sea práctico en su estiramiento y contracción con intento de vibración del área 77 de tipo tamboreo. Usualmente el material amortiguador 76 es de masa mucho menor que aquella utilizada para la carga de la masa como aparece en la Figura 6, pero podria ser del mismo orden hasta un valor similar para combinar los efectos de absorción amortiguadora y reducción de masa. Las Figuras 6 y 7 tienen ambas indicaciones punteadas 66" y 76" para carga de masa o amortiguación alternativa o adicional en el otro extremo de los miembros de panel 61, 71, que también pueden ser efectivos y podrían preferirse.

La Figura 8 muestra la correspondencia del grosor del espacio 87 entre la pieza polar del excitador 85 y la superficie incluida del panel y el material amortiguador 86 y el espacio 87. Esta correspondencia del grosor puede lograrse después de algún grado deseado de precompresión del material amortiguador elastomérico, que pudiera contribuir a lograr la amortiguación deseada y/o la carga de la masa combinada. Adicionalmente, puede surgir un aporte útil a la suspensión dócil requerida del ensamblaje de magneto del excitador 84/85 cuando el material amortiguador 86 sea estructuralmente apropiado para tal uso adicional, ver indicación adicional 86A" de un enlace adicional también con la pieza polar 85, y una omisión de la suspensión de resorte que se muestra en 19, 49, 69, 79 de las Figuras 1, 4, 6, 7.

Las Figuras idealizadas 96A - C muestran efectos típicos para agujeros, carga de masa y amortiguación locales en el acople del excitador con miembros de panel acústicamente activos de parlantes de modalidad distribuida. Específicamente, los agujeros resultan generalmente en un desplazamiento hacia arriba de la elevación de alta frecuencia atribuible al tamboreo, y son asi efectivos según su tamaño, ver linea punteada en 90A; la carga de masa generalmente resulta en una reducción de dicha elevación, posiblemente cambiando su forma y dividiendo/ repartiéndola con frecuencia con una ligera disminución de r las frecuencias deseadas adyacentes, ver en 90B; y la amortiguación generalmente también resulta en una reducción de las altas frecuencias no deseadas usualmente con poco o ningún desplazamiento y/o efecto sobre las frecuencias deseadas adyacentes.

Debe apreciarse que la aparente superioridad de la amortiguación sobre la carga de masa se logró mediante experimentación orientada a un aislamiento lo más cercano posible de los respectivos efectos, y que los materiales prácticos generalmente implicarán más un aporte conjunto.

Las Figuras 10A, B muestran otras aplicaciones de carga de masa localizada generalmente ligera apropiada. Los miembros de panel 91A, B tienen excitadores 92A, B en localización (es) de excitación interna excéntrica preferenciales como se conocen en general del PCT anterior y de otras solicitudes de patente previas presentadas por New Transducers Limited. Para algunas estructuras de panel capaces del desempeño acústico deseado dependiente de la acción de ondas flexoras, ya sean del tipo de núcleo y revestimiento o del tipo compuesto monolítico (a los cuales los agujeros, carga de masa y amortiguación anteriores también son aplicables localmente en el o en cada ' excitador) , existe tal actividad vibratoria modal en otras posiciones, quizás más particularmente en las localizaciones del excitador preferenciales no utilizadas, para beneficiarse de algún grado de silenciamiento y modificación resultantes del uso en los mismos de carga de masa localizada, ver en "imagen de espejo" la(s) posición (es) del excitador no utilizadas 96A, B.

El invento puede considerarse como residente en forma útil y proveedor de diversas características y combinaciones, de las mismas, por ejemplo un agujero en la posición de la unidad excitadora para controlar la rigidez en la flexión local en el excitador, incluyendo la creación de un "borde" dentro del área de acople del excitador y la reducción de la masa excitada en la posición de excitación; el control de efectos tales como los de difracción causados por el agujero utilizando materiales agregados a la unidad excitadora, o incluso al miembro de panel; el ajuste de la(s) parte (s) móvil (es) de la(s) unidad (es) excitadora (s) , típicamente bobina (s) de voz, a través del grosor de los miembros de panel resonantes; la carga de la masa o la amortiguación en cualquiera o en ambos lados de los miembros de panel resonantes locales en las unidades excitadoras; y la carga de masa en otras posiciones localizadas que se benefician de los efectos silenciadores y/o de la fuente de ondas flexoras fantasma dentro del área general del panel.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (18)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un parlante que comprende un miembro de panel como un radiador acústico como resonante, que se basa en la acción de una onda flexora, un accionador que tiene una bobina de voz acoplada al miembro de panel para causar ondas flexoras en el miembro de panel, y un agujero provisto en el panel, de manera local del accionador, caracterizado porque el agujero altera la masa y/o capacidad flexora del miembro de panel localmente del accionador, para reducir las resonancias en la zona del panel en el área de la bobina de voz

2. El parlante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agujero es de sección transversal constante en y/o a través del espesor del miembro de panel.

3. El parlante de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la sección transversal es menor que el área de la bobina de voz mediante una extensión relacionada con la elevación efectiva resultante de los componentes de alta frecuencia no deseados.

4. El parlante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la bobina de voz está montada en el panel alrededor de la circunferencia del agujero.

5. El parlante de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque el agujero es de sección transversal que no coincide con el área del acople para facilitar las conexiones separadas involucradas en el acople.

6. El parlante de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el accionador es del tipo de magneto y bobina móvil y la bobina de voz del accionador tiene conexiones separadas alrededor del agujero.

7. El parlante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el accionador es del tipo de magneto y bobina móvil, y la bobina de voz incluye una plantilla de devanado que se extiende en el agujero en el miembro del panel.

8. El parlante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la plantilla de devanado de la bobina de voz se extiende a través del espesor de un miembro del panel.

9. El parlante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el accionador tiene una pieza polar que se extiende en el agujero .

10. Un parlante caracterizado porque comprende un miembro de panel como un radiador acústico resonante que se basa en la acción de la onda flexora, un accionador que tiene una bobina de voz acoplada al miembro de panel para causar ondas flexoras en el miembro de panel, y una masa adicional o atenuador provisto en el panel, caracterizado porque la masa adicional o atenuador se proporciona localmente del accionador, en uno o ambos lados del miembro de panel, para alterar la masa y/o capacidad flexora del miembro de panel localmente del accionador, para reducir las resonancias de la zona del panel en el área de la bobina de voz.

11. El parlante de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la masa y/o capacidad flexora localmente alterada o diferente está sustancialmente dentro del área del acople del accionador con el miembro de panel.

12. El parlante de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la masa y/o capacidad flexora localmente alterada/diferente es sustancialmente concéntrica con el accionador.

13. El parlante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque el accionador es del tipo de magneto y bobina móvil.

14. El parlante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque la masa o atenuador adicional es una masa adicional.

15. El parlante de conformidad con la reivindicación 10 ó 14, caracterizado porque la masa o atenuador adicional es un atenuador adicional.

16. El parlante de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque los medios de atenuación comprenden un material elastomérico emparedado entre una pieza polar del accionador y la superficie del miembro de panel.

17. El parlante de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los medios de amortiguamiento sirven como la suspensión del accionador en relación al miembro de panel.

18. El parlante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17, caracterizado porque el miembro de panel tiene una masa adicional en al menos otra posición separada del accionador.