PT945042E - Altifalante em forma de painel - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO “Altifalante em forma de painel”

Este invento refere-se a elementos irradiadores multimodais de ressonância para altifalantes em forma de painel. Em particular, são considerados os elementos irradiadores multimodais de ressonância, os quais podem melhorar a qualidade de som de tais altifalantes, através da redução da ocorrência da ressonância do ar dentro da largura de banda de funcionamento do altifalante. A patente US n°. 3 247 925 descreve um altifalante em forma de painel de baixa frequência, o qual funciona através da excitação de ondas de dobragem num painel rígido leve, as quais permanecem essenciaimente estacionárias, mas para as ondas de dobragem. Tais painéis de irradiação podem compreender compósitos revestidos com núcleos celulares em forma de favo de mel ou semelhantes. A distorção acústica pode ocorrer em altifalantes em forma de painel, em que ocorre a ressonância de ar no núcleo do painel. O pedido de patente n°. PCT/GB91/01262 descreve como é que esta forma de distorção acústica pode ser reduzida, assegurando que a frequência, ocorre na qual a primeira ressonância de ar dentro do núcleo do painel está abaixo do limite de frequência superior de funcionamento do altifalante. Esta frequência /núcieo é uma função da velocidade do som no ar c e a profundidade do painel d, como segue; /núcleo “ C/2.d

Esta expressão fixa a profundidade do núcleo de painel de acordo com a largura de banda da frequência de funcionamento desejada do altifalante, o limite de frequência superior de funcionamento desejada fmax do altifalante que é inversamente proporcional à profundidade de painel.

Pode ser mostrado que um segundo nível de distorção acústica ocorre em altifalantes em forma de painel em certas frequências dentro do painel, quando ocorre uma ressonância localizada no revestimento, imediatamente acima das células de núcleo individuais. O efeito desta ressonância de revestimento localizada é reduzir a rigidez de dobragem efectiva do altifalante de painel e consequentemente a eficiência de irradiação do painel.

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Este invento proporciona um elemento irradiador multimodal de ressonância para um altifalante em forma de painel, que tem um limite de frequência superior de funcionamento fm3Xi tendo o elemento revestimentos e um núcleo de base celular, tendo os revestimentos uma espessura h, um módulo Young E uma relação Poisson de V e uma densidade de material p, e tendo o núcleo um tamanho de célula Icéiuia, caracterizado por o tamanho da célula lcéiuia ser menor do que: 7ΤΛ £ \

2

Pode ser mostrado que a primeira frequência de ressonância para um revestimento individual /reVest. pode ser prevista através da coincidência do comprimento de onda de dobragem de revestimento com duas vezes o tamanho de célula do núcleo. Assim, para uma rigidez de dobragem BreVest., uma massa por área de unidade mrevest. e tamanho de célula lCéiuia. a primeira frequência de ressonância de um revestimento /revest. pode ser definida por: /: •esí.

K

B revest. if \ í-i célula* nu. revest.

Para um revestimento isotrópico de espessura h com um módulo Young de E, uma relação de Poisson de V e uma densidade de material de p, isto torna-se: / revest. π h 4/. celulai E 3p(l-V2)

Equação (1)

Assim, através da escolha de um tamanho de célula de núcleo para assegurar que o /reVest é maior do que o limite de frequência superior de funcionamento /max do altifalante, o efeito de ressonância é substancialmente 85 846 ΕΡ Ο 945 042/ΡΤ 3

reduzido. Dispondo de novo a equação (1) e referindo o limite de frequência superior de funcionamento do altifalante em forma de painel, é previsto um tamanho de célula adequado lcéiuia a partir da equação:

Λ 2

Equação (2) A redução do tamanho da célula pode, portanto, proporcionar uma qualidade de som melhorada, tomando a primeira frequência de ressonância do ar do revestimento fora da largura de banda de funcionamento do altifalante. Como esta frequência é inversamente proporcional ao quadrado do tamanho da célula, podem ser obtidos melhoramentos consideráveis com pequenas variações no tamanho da célula.

Um aspecto adicional do invento fornece um altifalante com forma de painel, que contém um elemento irradiador multimodal como aqui descrito acima. O altifalante compreende adicionalmente meios de montagem, os quais suportam o elemento irradiador ou fixam o mesmo a um corpo de suporte, de uma maneira sem amortecimento livre; e meios de accionamento electromecânicos, acoplados ao painel, os quais servem para excitar uma ressonância multimodal no elemento irradiador, em resposta a uma entrada eléctrica dentro da banda de frequências de funcionamento do altifalante.

De preferência, o altifalante será também caracterizado por nenhuma dimensão da forma plana ser menor do que metade do comprimento de onda de dobragem no limite de frequência de funcionamento mais baixo do altifalante.

Embora ao descrever um irradiador e altifalante de acordo com o invento, o termo "altifalante" é utilizado como uma nomenclatura conveniente, será compreendido que isto não deve ser lido como sugerindo quaisquer limitações a, diga-se, altifalantes apenas de alta fidelidade. Em vez disso, o invento é aplicável 4 85 846 ΕΡ Ο 945 042/ΡΤ ao longo de uma gama de tamanho de altifalantes desde a escala pequena até à muito grande para utilização, por, exemplo, em sistemas para público em grande escala.

Um núcleo de painel particular deste invento está ilustrado abaixo através de um exemplo com referência a um núcleo de painel, que compreende um quadrado de 0,5m x 0,5m de compósito revestido em alumínio com o núcleo em favo de mel.

Para o alumínb, E=7 x 1010, p=2700 e V=0,3 (unidades mks), assim é aproximadamente igual a 3081,7 m/s. Assumindo o desejado limite de frequência superior como sendo 28 kHz, e aplicando a equação (2) acima, o tamanho desejável máximo para Icéiuia torna-se aproximadamente 0.016 m.

Lisboa, "1. M LUlií

Por THE SECRETARY OF STATE FOR DEFENCE -O AGENTE OFICIAL-

DA CUNHA FERREIRA Ag. Of. Pr. Ind. Rua das Flores, 74--4-.’ 1200495 LISBOA

Claims (3)

1. 85 846 ΕΡ Ο 945 042/ΡΤ 1/1 REIVINDICAÇÕES 1 - Elemento irradiador multimodal de ressonância para um altifalante em forma de painel, com um limite de frequência superior de funcionamento /max, tendo o elemento revestimentos e um núcleo de base celular, tendo os revestimentos uma espessura h, um módulo Young E, uma relação de Poisson de V e uma densidade de material p, e tendo o núcleo um tamanho de célula Icéiuia, caracterizado por o tamanho da célula ser menor do que:

   λ2
2. 2 - Altifalante em forma de painel que compreende um elemento irradiador multimodal, meios de montagem, os quais suportam o elemento ou fixam o mesmo a um corpo de suporte numa maneira sem amortecimento livre, e meios de accionamento electromecânicos, acoplados ao elemento, os quais servem para excitar uma ressonância multimodal no painel irradiador, em resposta a uma entrada eléctrica dentro de uma banda de frequência de funcionamento para o altifalante, caracterizado por o elemento irradiador multimodal ser um elemento irradiador multimodal de acordo com a reivindicação 1.
3. 3 - Altifalante em forma de painel de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por nenhuma dimensão de forma plana ser menor do que metade do comprimento de onda de dobragem no limite de frequência de funcionamento mais baixo do altifalante. Lisboa, -V XSQ. 20Μ Por THE SECRETARY OF STATE FOR DEFENCE _ η ΔΓΐΡΜΤΡ ΠΡΙΡΙΔΙ .

   Eng.e ANTÓNIO JOAo DA CUNHA FERRE IRA Ag. Of. Pr. Ind. Rya das Flores, 74-4, 1200-195 LISBOA