MXPA01004508A - Altavoz que comprende una fuente de sonido difusa no correlacionada con la fase - Google Patents

Abstract

Un altavoz que comprende una fuente de sonido difusa no correlacionada con la fase y un conducto o guía de ondas acoplado a la fuente de sonido para dirigir la energía acústica de la fuente, el conducto o guía de ondas tiene una sección sustancialmente paralela que se extiende desde la vecindad de la fuente de sonido y una terminación colocada lejos del panel.

Description

ALTAVOZ QUE COMPRENDE UNA FUENTE DE SONIDO DIFUSA NO CORRELACIONADA CON LA FASE DESCRIPCIÓN CAMPO TÉCNICO La invención se relaciona con altavoces. Un objeto de la invención es proporcionar medios mediante los cuales el sonido de un altavoz puede ser canalizado a uno o más lugares remotos.

TÉCNICA ANTERIOR Se sabe de la WO 98/43464 de New Transducers Limited como proporcionar un dispositivo de cómputo personal del tipo que tiene un cuerpo que contiene un teclado y una tapa articulada al cuerpo que comprende una pantalla de visualización, caracterizado por un altavoz de panel resonante en o conectado a la tapa y una guia de ondas acústica o bocina que dirige la salida acústica del altavoz en una dirección deseada.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo a la invención, se proporciona un altavoz que comprende una fuente de sonido difusa no correlacionada con la fase y un conducto o guia de ondas acoplada a la fuente de sonido para dirigir la energia acústica de la fuente, el conducto o guia de ondas tiene una sección sustancialmente paralela que se extiende desde la vecindad de la fuente de sonido y una terminación colocada lejos del panel. La fuente de sonido puede comprender un panel radiador acústico de modo de onda de flexión. Puede ser fijado un transductor al panel para excitar las ondas de flexión resonantes en él, estando los modos de onda de flexión resonantes asociados con cada uno de los ejes del panel que está arreglado para ser intercalado en frecuencia y siendo la ubicación del transductor elegida preferiblemente para acoplarse a los modos de onda de flexión resonantes. El conducto puede ser formado como una ranura estrecha en sección transversal, o puede ser de cualquier otra forma de sección transversal deseada. El conducto puede ser determinado por una sección de bocina. El panel puede ubicarse en el conducto para acoplar la radiación acústica de ambos lados del panel . Puede ser acoplado un reflector acústico al conducto y a la fuente de sonido para dirigir la radiación acústica hacia el conducto.

El conducto puede tener una pluralidad de terminaciones y ésas pueden estar separadas a lo largo del conducto. Puede acoplarse una pluralidad de paneles al conducto. El conducto puede ser doblado. El altavoz puede comprender un atenuador que controla la salida de sonido desde la terminación de un conducto . Pueden proporcionarse medios para subdividir el conducto en una pluralidad de guias de onda que se extienden a lo largo del conducto. El conducto puede ser subdividido en dos direcciones, es decir lateral y verticalmente . Puede ser colocado un reflector acústico para dirigir la salida acústica desde una terminación del conducto. Medios de cierre pueden cerrar una cara del panel . El plano del panel puede ser paralelo al eje del conducto. Aunque la invención ha sido descrita en términos de un altavoz, se apreciará que pueden encontrarse otras aplicaciones, por ejemplo un micrófono o un absorbente acústico, ya sea pasivo o activo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se ilustra esquemáticamente, a manera de ejemplo, en los dibujos acompañantes, en los cuales: La Figura 1 es una vista en corte transversal frontal de una primera modalidad de altavoz de la invención; La Figura 2 es una vista lateral en corte transversal del altavoz de la Figura 1; La Figura 3 es una vista en corte transversal frontal de una segunda modalidad de altavoz de la invención; La Figura 4 es una vista lateral en corte transversal de una tercera modalidad de altavoz de la invención; La Figura 5 es una vista lateral en corte transversal de una cuarta modalidad de altavoz de la invención; La Figura 6 es una vista lateral en corte transversal de una quinta modalidad de altavoz de la invención; La Figura 7 es una vista lateral en corte transversal de una sexta modalidad de altavoz de la invención; La Figura 8 es una vista lateral en corte transversal de una séptima modalidad de altavoz de la invención; y La Figura 9 es un detalle de una modificación MEJORES MODOS PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN La invención depende en gran medida de propiedades de radiación difusa, no correlacionadas con la fase, de una fuente o generador de sonido, por ejemplo un panel de onda de flexión de onda resonante plana, por ejemplo del tipo descrito en la WO97/09842 para permitir el acoplamiento a un fluido acústico, normalmente el aire, contenido en un pozo de volumen poco profundo acoplado a la fuente de energia sonora. En contraste con los aspectos de acoplamiento de dispositivos correlacionados, por ejemplo de pistón, los cuales sufren .problemas debido a diferencias en la longitud de trayectoria, las cancelaciones de fase e irregularidades de potencia subsecuentes, una fuente difusa permite una gran integración de la potencia acústica sobre su superficie radiante y esa potencia puede ser conducida via el acoplamiento del fluido a un punto remoto via un conducto. Las resonancias modales las cuales normalmente son severas en tal conducto son mitigadas debido a la naturaleza no correlacionada difusa de la energia acústica que entra al conducto. La terminación del conducto puede irradiar directamente, el cual está en forma de una ranura estrecha o abertura similar que tiene directividad amplia y no es controlado por la frecuencia o selectividad de frecuencia. Si se requieren propiedades directivas modificadas entonces pueden agregarse varios tamaños, formas y combinaciones de la bocina acústica conocida en la técnica al extremo abierto del conducto. El principio de acoplamiento difuso puede extenderse a elementos reflectores simples únicos que actúan como bocinas parásitas o partes de conductos, y la longitud del conducto puede hacerse variar hasta un punto donde la sección de bocina sea presentada casi directamente a la fuente difusa. Una característica notable de la invención es que el conducto puede ser presentado en el plano del radiador y lograr una acción efectiva. También la energia sonora de la superficie de la fuente puede ser dividida y dirigida hacia abajo, hacia más de un conducto o guia de ondas, y esas pueden ser de longitudes diferentes y si se requiere las diferentes salidas pueden ser recombinadas uniformemente después de pasar hacia abajo, hacia los conductos o guias de ondas. Pueden utilizarse conductos gemelos para utilizar la energia de ambos lados de la fuente difusa. La fuente preferida es uno o más paneles de onda de flexión pero otras de tales fuentes incluyen un arreglo de señales aleatorizadas de fase alimentadas a altavoces de pistón convencionales, pequeños, o un arreglo de elementos de altavoz digital accionados por señales procesadas de manera adecuada para proporcionar una función acústica difusa. El conducto proporciona una función de integración benéfica la cual puede ser diseñada como un filtro acústico de paso bajo para completar la respuesta deseada de un altavoz digital del elemento del arreglo. Los conductos gemelos pueden ser colocados lateralmente para proporcionar sonido en dos lugares separados, por ejemplo a través del compartimiento del pasajero de un vehículo beneficiándose de un solo generador de sonido localizado en el centro o casi en el centro. El conducto puede ser recto, curvo o doblado para permitir un montaje delgado a ser colocado en lugares difíciles donde un altavoz convencional no podria ser colocado. El sonido de alcance amplio puede ser conducido a aberturas de irradiación sustancialmente pequeñas, por ejemplo las ranuras (normalmente ocultas detrás de una rejilla acústicamente transparente) a los lados de un monitor de televisión. El funcionamiento o desempeño del conducto puede ser mejorado aún más mediante la subdivisión celular para inhibir ondas estacionarias transversales. El conducto y/o bocina tiene una función de carga de baja frecuencia la cual puede ser calculada simplemente utilizando parámetros compuestos. Este puede cargar de manera benéfica la fuente de sonido para aumentar el desempeño del alcance bajo por la masa de aire agregada/acoplada y por un efecto de deflector debido a la longitud de trayectoria ampliada entre la parte frontal y la parte posterior de los generadores de sonido donde es relevante. La parte posterior del panel o múltiples paneles (con el mismo accionamiento/forma del área selectiva/diferencial de frecuencia) o múltiples generadores de sonido tipo cónicos, puede tener una cámara posterior parcial o totalmente cerrada para una mejora y control resonante adicionales de la trayectoria acústica de baja frecuencia entre la parte frontal y la parte posterior. La altura y/o área de sección transversal del conducto tiene influencia en la determinación del punto de frecuencia más alto para la transmisión uniforme de energia sonora. De este modo, un conducto rectangular de 30mm de altura mostrará alguna dependencia de frecuencia por encima de 10kHz, mientras que una sección de lOmm funcionará bien hasta más allá de 25kHz. Además de las subdivisiones laterales del conducto, la subdivisión del conducto puede extenderse a la dirección vertical para subdividir el conducto aún más para mantener el funcionamiento o desempeño de la transmisión a mayores frecuencias. El área de salida del conducto accionada por una fuente difusa tiene influencia sobre la sonoridad y con relación al área intrínseca de la salida de un mecanismo de área variable tal como una placa de interferencia móvil sobre a terminación del conducto puede proporcionar una forma conveniente y efectiva de control de la sonoridad sin una pérdida significativa de la calidad del sonido. Un elemento directivo de la bocina puede ser aplicado después del dispositivo de control de sonoridad mecánico. De este modo, un control del volumen del usuario puede estar lejos del generador de sonido. De manera alternativa puede proporcionarse un dispositivo de control del conducto en cualquier lugar conveniente a lo largo del conducto. Una terminación de bocina es accionada bien por el conducto de la invención y la bocina puede proporcionar un control efectivo y calculable de la directividad para una fuente difusa. La terminación del conducto sola proporciona una radiación angular amplia uniforme, y también una ranura o fuente puntual cercana casi perfecta. Con respecto a los efectos de coincidencia en los cuales pueden dar como resultado desviaciones de los lóbulos de potencia del eje a frecuencias discretas para diseños particulares de panel de audio de flexión, el acoplamiento del fluido y la acción de integración del conducto configura la energia sonora, de modo que los efectos directivo de coincidencia no serian una característica de la salida acústica resultante. El conducto puede ser de cualquier longitud, y pueden proporcionarse terminaciones a lo largo de la longitud del conducto para dar un sistema de sonido de bajo nivel distribuido, sencillo. Múltiples paneles resultantes podrían alimentar a un conducto, y un arreglo de múltiples paneles podria hacerse más compacto doblando o flexionando la región en la parte frontal del panel, antes del conducto. En los dibujos, y refiriéndose a las Figuras 1 y 2 se muestra un altavoz 1 que comprende un panel de audio de flexión resonante 2 generalmente del tipo descrito en la Solicitud de patente internacional WO97/09842 de New Transducers Limited, el cual es accionado por un excitador de accionador 3 alimentado con una señal de audio eléctrica del amplificador de audio adecuado (no mostrado) . El panel 2 está montado de manera elástica con sus bordes sobre una suspensión elástica 4 en un alojamiento 5 en forma de un conducto similar a una ranura poco profunda, de lados paralelos 6 que tiene un extremo cerrado 7 y un extremo abierto 8, el cual se abre hacia una sección abocinada 9, la cual termina en la abertura o terminación 10. El alojamiento puede ser hecho de cualquier material no resonante adecuado tal como aquellos materiales de los cuales normalmente son construidos recintos para altavoces, por ejemplo cartón de pasta de madera o de papeles viejos de densidad media o plásticos. De manera alternativa, al menos el conducto puede ser hecho en un material flexible, siempre que sea sustancialmente denso para no ser sustancialmente resonante en el intervalo de frecuencia de su uso pretendido. De este modo, el conducto puede estar en forma de un tubo flexible, por ejemplo de polietileno de alta densidad o similar. Las secciones del conducto y bocina están subdivididas en guias de onda 11 por divisores 12 que se extienden a lo largo de las secciones del conducto y la bocina . La Figura 3 muestra una modalidad de un altavoz muy similar a la de las Figuras 1 y 2. En este caso, sin embargo, el extremo interno o cerrado 7 del conducto 6 está formado como un reflector curvo, por ejemplo, parabólico para reflejar la radiación acústica del panel 2 hacia el extremo abierto del conducto. También es esta modalidad, el plano del panel 2 está colocado en ángulos rectos a la dirección del conducto mientras que en las Figuras 1 y 2 el plano del panel está colocado en la dirección del conducto. Además en esta modalidad, la sección de la bocina está abocinada o curva hacia afuera, mientras que la modalidad de las Figuras 1 y 2, la sección de la bocina es cónica. La Figura 4 muestra un arreglo de altavoz como el mostrado de manera general en las Figuras 1 y 2 anteriores y en el cual un alojamiento 5 que define un conducto de lados paralelos 6 tiene un extremo abierto 8 el cual termina en el conducto, y un extremo cerrado 7. El alojamiento soporta un panel de onda de flexión resonante 2 sobre una suspensión elástica 4, de modo que la radiación acústica de una cara 17 del panel orientado hacia el alojamiento 5 en dirección a lo largo del conducto hacia un lugar remoto donde la radiación sonora es emitida desde el extremo abierto del conducto. El altavoz mostrado en la Figura 5 es el mismo que se muestra en la Figura 4 excepto que el conducto es terminado por una bocina 9.

El altavoz de la Figura 6 es similar al de la Figura 5, pero en este caso la radiación acústica del lado 15 del panel orientado lejos del conducto está contenida dentro de una cavidad 14 definida por un recinto 13 fijado a, o integral con el alojamiento 5 fijado o integral con el que tiene 5 para evitar que la radiación del lado 15 del panel 2 alcance el ambiente circundante . El altavoz de la Figura 7 es similar al de la Figura 4 y en este caso el alojamiento 5 define un par opuesto de conductos de lados paralelos 6, uno estando asociado con cada cara o lado 15 del panel 2, los conductos extendiéndose en direcciones opuestas hacia sus extremos abiertos 8. La Figura 8 es una modificación del altavoz de la Figura 7 y en el cual los dos conductos 6 están cada uno asociados con una cara del panel 2 extendiéndose en la misma dirección y en relación separada. La Figura 9 muestra que la terminación 8 de un conducto 6 de un altavoz como se describió anteriormente puede ser modificada colocando un reflector acústico 16 adyacente a la terminación del conducto para enfocar y dirigir el sonido en la dirección mostrada por las flechas. De este modo el reflector está en forma de un reflector parabólico.

APLICAOCION INDUSTRIAL La presente invención proporciona de este modo un mecanismo de altavoz simple para conducir sonido a un lugar remoto. 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 convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un altavoz, que comprende una fuente de sonido difusa no correlacionada con la fase y un conducto o guia de ondas acoplado a la fuente de sonido para dirigir la energia acústica de la fuente, el conducto o guia de ondas tiene una sección sustancialmente paralela, caracterizado porque la sección sustancialmente paralela se extiende desde la vecindad de la fuente de sonido y por una terminación del conducto o guia de ondas colocada lejos de la fuente de sonido. 2. El altavoz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las fuentes de sonido comprenden un panel de radiador acústico de modo de onda de flexión.
3. 3. El altavoz de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende un transductor fijo al panel para excitar las ondas de flexión resonantes en él, estando los modos de onda de flexión resonantes asociados con cada uno de los ejes del panel que están arreglados para ser intercalados en frecuencia y siendo la ubicación del transductor elegida preferiblemente para acoplarla a los modos de onda de flexión resonantes.
4. 4. El altavoz de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los conductos están formados como una ranura estrecha en su sección transversal.
5. 5. El altavoz de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el conducto es terminado por una sección de bocina.
6. 6. El altavoz de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el panel se localiza en el conducto para acoplar la radiación acústica de ambos lados del panel.
7. 7. El altavoz de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un reflector acústico acoplado al conducto y a la fuente de sonido para dirigir la radiación acústica al conducto .
8. 8. El altavoz de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el conducto tiene una pluralidad de terminaciones.
9. 9. El altavoz de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque comprende una pluralidad de los paneles acoplados al conducto.
10. 10. El altavoz de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el conducto está doblado.
11. 11. El altavoz de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un atenuador que controla el sonido de una terminación del conducto.
12. 12. El altavoz de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende medios que subdividen el conducto en una pluralidad de guias de ondas que se extienden a lo largo del conducto.
13. 13. El altavoz de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el conducto está subdividido en dos direcciones.
14. 14. El altavoz de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un reflector acústico colocado para dirigir la salida acústica de una terminación del conducto.
15. 15. El altavoz de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque comprende medios de cierre que cierran una cara del panel.
16. 16. El altavoz de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 15, caracterizado porque el plano del panel es paralelo al eje del conducto.