PT2141691E - Dispositivo de criação de ruído adaptável - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE CRIAÇÃO DE RUÍDO ADAPTÁVEL" A presente invenção refere-se a um dispositivo de criação de ruído acústico e adaptável, que é adequado para aumentar a capacidade de concentração das pessoas em ambientes de difícil acústica. Há muito tempo que já se conhecem altifalantes de superfície como tal, que constam por exemplo do documento DE 484 872. Num altifalante de superfície é aplicada uma bobina móvel que funciona segundo o princípio electrodinâmico, que é directamente colocada e mecanicamente fixada numa superfície - que começa por ser de um tamanho e espessura qualquer e num material seleccionado. Se a bobina móvel for electricamente estimulada por um sensor, as suas vibrações são transmitidas para a superfície que actua como membrana e, assim, esta superfície é, ela própria, utilizada como superfície de radiação sonora. Para um conversor electroacústico deste género haveria uma série de possibilidades de utilização. Se, apesar disso, até hoje ainda não teve o êxito esperado, salvo algumas excepções, isso deve-se às suas características electroacústicas, principalmente à sua função de transmissão.

Determinante para a função é principalmente a superfície de radiação sonora com as suas características mecânicas. Esta superfície só pode transmitir tons ou sons desde que vibre mecanicamente. Para além do constrangimento, ou seja do alojamento mecânico e do local de fixação da bobina móvel sobre ela, uma superfície em 2 forma de placa preferencialmente estimulada para vibrações de flexão é, já no seu comportamento vibratório, uma construção relativamente complexa. Enquanto que num altifalante habitualmente comercializado segundo 0 princípio electrodinâmico, mesmo que seja apenas com compromissos, ainda se consiga optimizar a membrana de radiação sonora no que diz respeito às suas caracteristicas acústicas, isto não é possível assim sem mais nem menos no altifalante de superfície. Esta problemática é ilustrada num exemplo: Se pretender utilizar uma superfície de vidro de uma montra, onde está colocada uma bobina móvel, como altifalante de superfície, está essencialmente definido o material, a forma e as dimensões da superfície de radiação sonora, assim como, o seu constrangimento. A resposta em frequência do altifalante de superfície neste exemplo está, por isso, essencialmente pré-definida. Normalmente as ressonâncias próprias da superfície utilizada para a radiação sonora condicionam neste material e com as dimensões da montra uma resposta em frequência, que pode ser descrita - simplificada - através de uma reprodução ampliada na área dos sons graves e ainda através de uma tendência para tinir, que se devem à influência de ressonâncias próprias de ordem superior que ainda se encontram na zona de percepção auditiva. Também ocorrem correspondentes não linearidades caracteristicas em outros materiais, como madeira ou materiais de obra de arte.

Como já é conhecido, por exemplo, de US A 3.728.497, US A 3.636.281 ou US A 3.449.531, foram feitos esforços no sentido de eliminar as desvantagens do altifalante de superfície através de medidas construtivas. Foi, assim, possível obter certos melhoramentos, mas as tentativas 3 realizadas até agora ainda não obtiveram uma solução fundamental, que pudesse desenvolver um espectro de utilização maior para o altifalante de superfície. São já conhecidos outros dispositivos de criação de ruído a partir dos documentos US 2008101 44850 Al, US 5748748, US 4098370, EP 0 083 71 8 Al, US 5692053, JP 041 13946, EP A. 0 335 153, US 5781 640, bem como, JP 2005280546 A psicoacústica reconhece que em trabalhos intelectuais o grau de dificuldade é superior quando o ambiente de trabalho apresenta um elevado nível de ruído. Outro aspecto é o trabalho num espaço com várias pessoas sentadas lado a lado e a conversarem paralelamente, como acontece por exemplo num Call-Center. Aqui pode ser muito perturbador ouvir claramente as vozes das pessoas ao lado. 0 facto de ouvir sem querer a conversa dos outros desvia significativamente a sua própria capacidade de concentração em trabalhos intelectuais. Se estas vozes forem pouco perceptíveis, verifica-se um aumento na qualidade do trabalho graças à melhor concentração intelectual. A presente invenção pretende, por isso, disponibilizar um sistema ou um ensombrecimento que permite uma redução eficaz de interferências sonoras, principalmente no caso de uma acústica difícil e reverberante.

Esta tarefa é resolvida pelas características da reivindicação da patente 1. As reivindicações dependentes apresentam versões privilegiadas.

Em conformidade com a invenção, é assim disponibilizado um dispositivo de criação de ruído adaptável e em forma de um altifalante de superfície, que engloba pelo menos um actuador disposto numa placa de 4 suporta estimulado por vibrações, cujos sinais de ruido emitidos podem ser regulados através de pelo menos um dispositivo de controlo/regulação ligado ao actuador.

Entre o dispositivo de controlo/regulação e o actuador existe, neste caso, um amplificador para amplificar os sinais que vêm do dispositivo de controlo/regulação.

Relativamente às versões privilegiadas do dispositivo de controlo/regulação podem considerar-se aqui várias versões alternativas. Por um lado, dá-se preferência quando o dispositivo de controlo/regulação englobar pelo menos um interruptor manualmente regulável. Deste modo, pode-se - a pedido do utilizador - activar uma pré-definição de ruido, cuja amplitude pode ser regulada desordenadamente. É igualmente possível que o dispositivo de controlo inclua um computador, em cuja memória se guardam diferentes características de sons de ruído, que podem ser livremente alteradas ou alteradas por um programa pré-definido.

Privilegia-se ainda se o computador tiver um microfone ligado, que registe os sinais acústicos dominantes e os transmita ao computador. No computador realiza-se uma análise destes sinais, onde - em função do volume sonoro do ambiente - o sinal do ruído emitido pode ser adaptado segundo um algoritmo previamente indicado.

Numa versão igualmente privilegiada, é possível disponibilizar os sinais de ruído de uma base de dados. Esta base de dados também pode encontrar-se externamente, de modo a poder fornecer o sinal necessário a vários dispositivos de criação de ruído adaptáveis através de uma base de dados. Os sinais de ruído são transmitidos pela base de dados à unidade de controlo/regulação. 5

Numa versão privilegiada, a unidade de controlo/regulação pode ser comandada via rádio ou infravermelhos. Neste caso, a unidade de controlo/regulação é equipada com um emissor/receptor. A contraparte, de onde são emitidos os sinais de controlo, pode ser um telecomando ou também uma base de dados ou um computador.

Em conformidade com a invenção, a placa de suporte está ligada a um material isolador acústico. Deste modo, realiza-se por um lado uma atenuação sonora passiva e, por outro lado, pode continuar a reagir-se activamente contra o som existente através do actuador. 0 material isolador acústico é escolhido principalmente de entre a lã mineral, espuma de gesso, espuma de melamina, esponja de poliuretano, espuma de alumínio, lã de cânhamo, tecidos não tecidos e/ou feltros.

Privilegia-se ainda que o material isolador acústico seja revestido com um material de cobertura, que é electronicamente estimulado, de modo que o material de cobertura fique iluminado, que possibilita a iluminação do material de cobertura. A iluminação do material de cobertura pode variar em toda a gama de cores completa. Principalmente a cor da iluminação pode ser controlada por uma unidade informática central, de modo a poder regular separadamente as cores pretendidas ou poder proceder a uma alteração continua através da gama completa de cores. A placa de suporte segundo a invenção pode ser constituída como placa de parede, placa de chão, placa de móvel, separador, placa de armário e/ou parede divisória. A presente invenção é explicada em pormenor por meio das figuras anexas sem limitar a invenção aos parâmetros apresentados nas figuras e às versões especiais. 6 A Figura 1 apresenta um dispositivo de criação de ruido 1 óptico e adaptável, que é composto por um suporte 2 estimulável por vibração, bem como, por um material isolador 9 acústico ligado, de forma plana, ao suporte 2. 0 material isolador 9 dispõe de determinadas caracteristicas acústicas, como por exemplo caracteristicas de absorção sonora, que constituem a acústica em espaços, em que a absorção sonora reduz o tempo de reverberação de um espaço. No centro do suporte 2 está integrado um actuador acústico 3.

Os profissionais do ramo entendem claramente que, entre outros, as caracteristicas do suporte 2 de absorção sonora, a sua forma, o tamanho da sua superficie, a sua espessura e, principalmente, também as suas caracteristicas mecânicas, mas também a constituição do actuador 3, bem como a sua disposição local no suporte 2 de absorção sonora, determinam as caracteristicas acústicas do altifalante de superfície 1. Uma vez que, por exemplo, se podem utilizar materiais completamente diferentes no suporte de radiação sonora 2, a própria selecção de material constitui uma dificuldade. Pois depende do facto do altifalante de superfície 1, como no caso de materiais em madeira, principalmente na gama de frequência mais elevada ou, por outro lado, como por exemplo no vidro e também plásticos na gama de baixa frequência, apresentar uma maior atenuação e em último caso reproduzir de modo ampliado elevadas percentagens de frequência e tiver tendência para tinir. Por causa desta problemática é que os altifalantes de superfície, apesar dos princípios para isso já serem bem conhecidos, ainda não obtiveram êxito em várias situações de aplicação possíveis e porque se 7 conhecem outros conversores electroacústicos, cuja resposta em frequência é mais fácil de corrigir. 0 actuador 3 está em contacto com um amplificador de áudio 5, que recebe os seus sinais de áudio, como por exemplo sinais de ruido, de um dispositivo de controlo/regulação 4. Este dispositivo de controlo pode, por exemplo, dispor de um suporte de memória 10, que pode um leitor de CDs, por exemplo. A particularidade consiste no facto do sistema ser adaptável e, em função da diferença do material isolador 9 colocado sobre esta placa vibratória 2, emitir diferentes sinais de ruido, que tem conta a atenuação acústica da placa, para poder em todo o caso emitir o mesmo sinal de ruido com o mesmo carácter.

Os diferentes sinais de ruido podem ser mudados localmente no painel 2 vibratório por ex. através de interruptores adequados 4a, em que tendo sempre em conta e procedendo à correcção das caracteristicas de atenuação acústica do material 9 colocado sobre o painel 2, é possivel obter a mesma caracteristica de som ou pode percepcionar-se para todas as versões a mesma percepção de som subjectiva. De igual modo, é possivel regular a amplitude dos sinais acústicos através dos interruptores 4a. O dispositivo de controlo 4 está ainda, por exemplo, ligado a uma unidade informática ou uma base de dados 6 através de uma ligação USB fixa 8, pela qual é possivel comandar a unidade de controlo 4 e/ou o amplificador 5. É igualmente possivel fornecer ao dispositivo de controlo 4 sinais acústicos, como por ex. sinais de ruido, que podem estar memorizados na unidade informática ou na base de 8 dados 6. 0 dispositivo de controlo 4 é, preferencialmente, um micro-controlador. A Fig. 1 mostra ainda a possibilidade de dotar a placa isoladora com um material de cobertura 11. Este pode, se necessário, ser estimulado para iluminar-se, na medida em que existem respectivas fontes de iluminação. A Figura 2 mostra outra versão privilegiada do dispositivo de criação de ruido acústico adaptável 1. Aqui o suporte 2 é igualmente provido de um material isolador acústico 9 e equipado com um actuador acústico 3. A particularidade da versão conforme a Figura 2 consiste, por um lado, na existência de um microfone 7, que detecta o volume sonoro do ambiente, encontrando-se o microfone 7 em contacto com um dispositivo de avaliação 4b, que pode ser por exemplo uma unidade electrónica de análise, como por ex. um computador. A unidade informática 4b analisa o espectro de frequência e/ou o volume sonoro da acústica ambiente detectada pelo microfone 7 e converte as informações obtidas em sinais de controlo para o dispositivo de controlo ou de regulação 4. Deste modo, é possível através da unidade informática 4b e do dispositivo de controlo 4 controlar activamente os sinais acústicos que serão emitidos pelo actuador no que diz respeito ao seu espectro de frequência, assim como, o seu volume sonoro, em função da acústica ambiente registada pelo microfone. Tal como na Figura 1 verifica-se ainda uma amplificação dos sinais emitidos pelo micro-controlador 4 através de um amplificador 5. Outro controlo activo do micro-controlador 4 é possível através de um computador externo 6, que pode por ex. comunicar por uma rede de rádio 8', 8" com o micro-controlador 4, de preferência. Deste modo, por exemplo os 9 sinais acústicos por produzir, como por ex. sinais de ruído, podem ser transmitidos via rádio pela central do computador ou base de dados 6. Os sinais acústicos transmitidos pela unidade informática 6 podem estar numa base de dados guardada na unidade informática 6. É ainda possível ser a unidade informática central 6 a detectar ou memorizar e analisar os sinais acústicos captados pelo microfone 7 e avaliados pela unidade informática 4b. Pode-se, assim, registar ou memorizar o perfil acústico actual ou calculado da respectiva sala a insonorizar. A unidade informática externa 6 possibilita ainda que as características de som localmente ajustadas possam ser substituídas ou alteradas via rádio pelo ponto central, por exemplo no que diz respeito a postos de trabalho não ocupados ou a um controlo no ritmo diurno/nocturno. 10

DOCUMENTOS APRESENTADOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista dos documentos apresentados pelo requerente foi exclusivamente recolhida para informação do leitor e não faz parte do documento europeu da patente. Foi elaborada com o máximo cuidado; o IEP não assume, porém, qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente apresentados na descrição DE 4S4S72 EP 0083718 Al

US 3728497 A

US 5692053 A

US 3636281 A

JP 04113946 B

US 3449531 A

EP 0335153 A

US 20080144850 Al US 5781640 A

US 5748748 A

JP 2005280546 A

US 4098370 A

Lisboa, 09/12/2010

Claims (11)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de criação de ruídos adaptável sob a forma de um altifalante de superfície (1), que compreende: - uma placa de suporte estimulável por vibrações (2) com um primeiro lado e um segundo lado oposto ao primeiro lado, - pelo menos um actuador disposto no primeiro lado (3) , - material isolador acústico disposto no segundo lado e ligado, de forma plana, à placa de suporte (2), - pelo menos um dispositivo de controlo/regulação (4) ligado ao actuador (3), - pelo menos um amplificador (5) disposto entre o dispositivo de controlo/regulação (4) e o actuador (3) , em que os sinais de ruído a serem emitidos pelo actuador (3) podem ser regulados através do dispositivo de controlo/regulação (4) e podendo a placa de suporte (2) ser uma placa de parede, placa de tecto, placa de chão, placa de móvel, divisor de espaço, placa de armário e/ou parede divisória

2. Dispositivo de criação de ruídos adaptável (1) segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do dispositivo de controlo/regulação (4) ser constituído por um micro-controlador.

3. Dispositivo de criação de ruídos adaptável (1) segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do dispositivo de controlo (4) incluir pelo menos um 2 interruptor manualmente regulável (4a) (pré-definição de ruido).

4. Dispositivo de criação de ruidos adaptável (1) segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do dispositivo controlo (4) incluir um computador (4b), em cuja memória se guardam diferentes características de sons de ruído, que podem ser livremente alteradas ou alteradas por um programa pré-definido.

5. Dispositivo de criação de ruídos adaptável (1) segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do dispositivo de regulação (4) incluir um computador (4b) e um microfone (7) e pelo facto de, em função do volume sonoro do ambiente, o ruído a ser emitido poder ser adaptado de acordo com um algoritmo previamente indicado.

6. Dispositivo de criação de ruídos adaptável (1) segundo uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo facto dos sinais de ruído serem disponibilizados por uma base de dados (6).

7. Dispositivo de criação de ruídos adaptável (1) segundo pelo menos uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto da unidade de controlo/regulação (4) poder ser activada via rádio (8, 8").

8. Dispositivo de criação de ruídos adaptável (1) segundo a reivindicação anterior, caracterizado pelo facto da unidade de controlo/regulação (4) com uma antena (8') para enviar e/ou receber sinais de ruído e uma antena (8") para enviar e/ou receber sinais de ruído estar unido com uma unidade informática (4b) e/ou uma base de dados (6) em unidades funcionais, podendo cada um destes grupos ser controlado pela unidade informática (4b) e/ou pela base de dados (6) . 3

9. Dispositivo de criação de ruídos adaptável (1) segundo pelo menos uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo facto do material isolador acústico (9) ser seleccionado de entre a lã mineral, espuma de gesso, espuma de melamina, espuma de alumínio, espuma de poliuretano, lã de cânhamo, tecidos não tecidos e/ou feltros.

10. Dispositivo de criação de ruídos adaptável (1) segundo pelo menos uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo facto do material isolador acústico (9) ser dotado de um material de cobertura (11) e este mesmo poder ser estimulado para se iluminar, de modo a poder regular a iluminação do material de cobertura.

11. Dispositivo de criação de ruídos adaptável (1) segundo a reivindicação 10, caracterizado pelo facto da cor da iluminação poder ser controlada por uma unidade informática central. Lisboa, 09/12/2010