PT988775E - Transdutores de vibracao para altifalante em forma de painel ressonante e altifalante possuindo tais transdutores - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "TRANSDUTORES DE VIBRAÇÃO PARA ALTIFALANTE, EM FORMA DE PAINEL RESSONANTE E ALTIFALANTE POSSUINDO TAIS TRANSDUTORES".

Campo Técnico A invenção refere-se a altifalantes. Mais particularmcnte, porém não exclusivamente, a invenção refere-se aos excitadores de vibração electrodinâmicos para altifalantes em forma de painel ressonante do tipo em que a energia de onda curva é comunicada ao painel ressonante para produzir uma saída acústica. Tais altifalantes são descritos no nosso Pedido de Patente Internacional WQ 97 109842.

Um excitador de vibração para excitar um painel de altifalante ressonante necessita de uma forma de objecto fixo na superfície do painel, permitindo melhor conversão possível da potência do driver (condutor) em ondas curvas. Um excitador de reacção inerte aplica uma força de push/pull (pressão/traeção) ao painel, pela reacção contra a inércia da massa de excitador. Apenas o elemento do motor é rigidamente fixado ao painel e o objecto fixo ideal onde o painel tem um núcleo celular e camadas de superfície é um pequeno contacto de posição simples que é maior do que o tamanho da célula do núcleo do painel e possui uma fixação mais forte do que a resistência da ligação de núcleo para a superfície do painel.

Fundamento da Técnica

Um sistema de construção já testado liga o conjunto da bobina de voz tubular directamente à superfície do painel para realizar um contacto circular intenso com o painel. A vasta área de contacto daí resultante, por debaixo da bobina de voz, é todavia, eficazmente reactiva em frequências mais altas, o que limita a entrada de energia do

painel à medida que as dimensões modais se aproximam do tamanho da área de contacto circular. A Patente Americana 4.514.599 descreve um excitador para accionar um painel de "trim" do veículo para um suporte parcial disposto na traseira. Numa forma de construção, é facultado um elemento elástico, entre o painel de "trim" e uma placa em forma de prato acoplada à bobina de voz o elemento elástico possui três pernas voltadas para a placa em forma de prato. A Patente Alemã 2 434 005 descreve um transdutor piezeléctrico, no qual o elemento passivo possui uma pluralidade de projecção para suportar equlibradamente o elemento activo.

Constitui objecto da invenção atenuar tais problemas.

Descrição da Invenção

De acordo com a invenção, é proporcionado um excitador de vibração para comunicar a energia de onda curva a um painel ressonante, compreendendo um conjunto de bobina de voz tubular, possuindo uma forma da extremidade circular para acoplar directamente ao painel, caracterizado pelo facto de o conjunto de bobina de voz tubular compreender uma fileira, de pelo menos três entalhaduras espaçadas em tomo da circunferência do conjunto de bobinas de voz, na sua extremidade, para acoplar ao painel numa pluralidade de posições de acoplamento discretas.

As posições de acoplamento discreto podem ser espaçadas em tomo dc um círculo, que pode corresponder convenientemente à forma da extremidade de uma primeira bobina de voz tubular convencional.

As posições de acoplamento discretas podem ser criadas pelo encaixe ou entalhamento da extremidade da primeira bobina de voz, ou podem ser formadas por um elemento de montagem, ao qual a bobina de voz está ligada. O efeito disto é que a área de contacto é reduzida e o contacto circunferencial mantido originalmente é aberto para permitir que as ondas curvas da modalidade distribuída no painel passem por debaixo da área de excitador. Uma consequência significativa disto é que o excitador '"vê" uma carga mecânica resistente, estendendo-se para frequências mais altas. A configuração mecanicamente mais estável consiste em três entalhamentos, igualmente espaçados, e isto é confirmado pela modelagem matemática. Mudando a forma de ligação dos contactos dos segmentos de circunferência para linhas rectas ainda aumenta a entrada modal para o painel. Para conveniência, geralmente as ligações do contacto circular podem ser aplicados. A descrição acima ensina o princípio do contacto descontínuo, usando um excitador de vibração de bobina móvel, como exemplo. O mesmo princípio deve, todavia, ser aplicado para qualquer forma de excitador de vibração, com uma forma ininterrupta ou descontínua de conexão física, entre o elemento accionador e o painel. O contacto adicional entre o excitador e o painel pode ser provido por um elemento que se estende diametralmente, por exemplo, de forma cruciforme, posicionado dentro do sistema triangular básico.

Breve Descrição dos Desenhos A invenção é por meio de diagramas de modo exemplificativo, nos desenhos anexos, em que: A Figura 1 consiste numa vista parcial de um altifalante de painel ressonante da técnica anterior, e mostra a área da montagem ou conexão entre um excitador de vibração e o painel ressonante; A Figura 2 consiste numa vista parcial globalmente semelhante à constante na Figuras 1, ilustrando uma primeira concretização de acordo com a invenção; 4 A Figura 3 consiste numa vista em elevação lateral, em secção transversal, de um excitador de vibração ligado a um painel ressonante, e correspondente à Figura 2; A Figura 4 consiste numa vista globalmente semelhante à constante na Figura 1, ilustrando uma segunda concretização de acordo com a invenção; A Figura 5 consiste numa vista globalmcnte semelhante à constante na Figura 1, ilustrando uma terceira concretização de acordo com a invenção, e A Figura 6 consiste numa vista em elevação lateral, em secção transversal, de um excitador de vibração acoplado a um painel ressonante e correspondente à figura 5.

Na Figura 1 dos desenhos, é mostrado um dispositivo acústico (1) do tipo descrito no Pedido de Patente Internacional WO97/09842, compreendendo um elemento acústico (2) na forma de um painel ressonante, ao qual a energia de onda curva é aplicada por um excitador de vibração (não mostrado) para levar o painel (2) a ressoar para produzir uma saída acústica. Como descrito em WO97/09842, o excitador de vibração pode compreender um motor electrodinâmico de bobina móvel, tendo uma bobina de voz directamente acoplada a uma face do painel (2). A coroa circular ou o anel (3) visa representar a área de contacto ou "footprint" da bobina de voz, ou pelo menos, o primeiro tubular no qual a bobina é enrolada, na face do painel (2). Foi constactado que este processo de acoplamento, que pretende manter a inércia da bobina de voz ao mínimo, com interesse de transmitir eficazmente a energia de onda curva ao painel, introduz um efeito secundário, que é conhecido como "efeito de abertura", em que a resposta de frequência máxima do painel está relacionada com o diâmetro do anel (3) formado pela junta entre o excitador e o painel (2). Foi identificado um outro efeito, pelo menos potencial, em que a porção do painel dentro do anel ou coroa circular (3) pode apresentar uma ressonância secundária, que é conhecida como ressonância de capa. 5 A presente invenção procura pelo menos atenuar a ocorrência do efeito de abertura e/ou ressonância de capa.

Melhores Modalidades para Realizar a Invenção

Com referência, às Figuras 2 a 6 dos desenhos, e mais particularmente às Figuras 2 e 3 dos desenhos, a presente invenção proporciona a disposição de montagem para excitadores de vibração (4) (ver Figuras 3 e 6) nos painéis ressonantes (2), de tal modo que o comportamento ressonante do painel (2) não é interrompido ou é menos interrompido do que no caso em que existem "footprints" de montagem da disposição da Figura 1.

Assim, a Figura 2 mostra uma área de contacto ou "footprint" para um excitador no painel, em forma de uma fileira circular (5) de ligações de contacto discretas (6). A exigência básica para a estabilidade é satisfeita pelas três ligações de contacto que forma um triângulo, porém na presente concretização existem oito ligações de contacto para uma resistência aumentada. A partir da Figura 3 será visto que o excitador (4) é um dispositivo inerte, de tipo comum, mostrado na Figura 11b do Pedido de Patente Internacional WO97/09842 e possui uma bobina de voz (11), compreendendo uma bobina enrolada em forma cilíndrica, uma extremidade axial, cuja bobina de voz (11) é montada por accionamento no painel (2) para comunicar energia de onda curva ao painel e um conjunto de íman (12,13,14), circundando a bobina de voz (11) e compreendendo um íman (12) disposto entre uma peça de pólo (13) que se ajusta dentro a bobina de voz (11) e uma segunda peça de pólo (14), na forma de uma tampa que circunda a bobina de voz, o conjunto de íman e a bobina de voz, sendo conectados por uma suspensão resiliente (15) que também realiza a função de excluir poeira.

Uma extremidade axial (16) da bobina de voz (11) é suportada no painel, num elemento de montagem geralmente anular (9,) que pode ser uma moldagem de plástico. A extremidade (16) da bobina de voz pode ser acoplado ao elemento de montagem (9) por meio de um adesivo, ou altemativamente, o elemento de montagem pode ser directamente moldado numa bobina de voz. Um lado (17) do elemento de montagem 6 / /: i distante do excitador (4) é formado com uma série de entalhamento ou projecções curtos (10), estendendo-se a partir do lado (17) e dispostos para formar uma fileira anular, formando as faces da extremidade (18) dos entalhamentos (10) a fileira de ligações (6) de contacto discretas, as quais definem conjuntamente o "footprint" do excitador (4) no painel (2). O excitador pode ser preso ao painel por meio de adesivo aplicado às faces extremas (18) do elemento de montagem (9). A concretização da Figura 4 é globalmente semelhante às constantes nas Figuras 2 e 3, exceptuando o facto de o número de "ligações "(6) de contacto discretas (6) na fileira (5a) ser aumentado e, adicional, a área definida pela fileira circular (5a) ser ocupada por um contacto adicional (19) disposto centralmente, sob forma de um elemento transversal, no interesse de melhorar o acoplamento entre o excitador e o painel. A forma transversal do contacto (19) é seleccionada uma vez que é radialmente descontínua, isto é, não forma uma figura fechada, não efectuando assim substancialmente de modo adverso o comportamento da onda curva do painel, como pode suceder no caso do "footprint" de anel contínuo da Figura 1.

As Figuras 5 e 6 mostram uma concretização alternativa da invenção que é muito semelhante à constante nas Figuras 2 e 3, conforme modificada pela concretização da Figura 4. No presente caso, a fileira de contacto (5b) é modificada pelo facto de o contacto adicional de cruzamento sólido (19) da Figura 4 ser substituído por uma fileira semelhante a uma cruz (20) das "ligações " de contacto discretas (21), ainda para reduzir qualquer interferência no comportamento da onda curva do painel ressonante (2), devido à montagem do excitador.

Aplicabilidade Industrial A divisão do contacto accionador é, assim, um meio para melhorar a terminação da junção mecânica entre o excitador e o painel. Deve ser ajustado pelo desenho, de modo a sintonizar as propriedades de frequência superiores da radiação do painel para ir de encontro às características do painel escolhido. Assim, o simples entalhamento pode ser escolhido para acoplar, a partir de tão pouco quanto três pontos, a uma área de contacto suficiente para ligar com segurança o excitador à superfície do painel. Diferentes configurações da geometria do contacto proporcionam ainda uma extensão para ajuste fino deste interface, sendo que, em alguns casos, os diversos factores da área de contacto, união com cola, perda de painel, efeito de abertura e ressonância de capa, podem interagir entre si.

Embora não mostrado nos desenhos será apreciado que, ao invés da montagem da bobina de voz no painel, via um elemento de montagem entalhamento (9), deva ser através possível montar a bobina de voz directamente no painel, alcançando ainda conseguindo os benefícios desta invenção. Neste caso, seria necessário entalhar ou, de outro modo, adaptar a extremidade da primeira bobina de voz para facultar um anel de posições de montagem discretas. Possivelmente, as extremidades dos entalhamentos podiam ser dobradas para formar flanges por forma a aumentar a área de contacto, como auxiliar de reforço, ao fixar por meio de aderência a bobina de voz ao painel. A invenção proporciona assim um processo simples de reduzir a abertura e/ou efeitos de capa, na fixação de excitadores de vibração nos painéis ressonantes. Embora a invenção tenha sido particularmente descrita com referência aos excitadores de bobina móvel, será apreciado que o processo posso também ser aplicado a outro tipo de excitadores (bobina "non-voice") para alcançar os mesmos benefícios.

Maria Silvina Ferrcira ADVOGADA

Agente Oficial de Propriedade Industrial R. Castilho, 50-5?- 1250 - 071 LISBOA Tel. 21 381 50 50 - Fax. 21 383 11 50

Lisboa, 7 DEZ, 2001

Claims (11)

1. 8 ? REIVINDICA ÇÕES 1. Excitador de vibração (4), destinado a comunicar energia de onda curva a um painel ressonante (3), compreendendo um conjunto de bobina de voz tubular (9, 10, 11, 16), possuindo uma forma da extremidade circular para acoplar directamente ao painel, caracterizado pelo facto de o conjunto de bobina de voz tubular (9,10,11,16), compreender uma fileira (5) de pelo menos trcs entalhamentos (10) espaçados em tomo da circunferência do conjunto da bobina de voz, na sua extremidade, para acoplar ao painel numa pluralidade de posições de acoplamento discretas (6).
2. 2. Excitador de vibração (4) de acordo com a reivindicação 1, em que a fileira (5) compreende exactamente três posições discretas (6), igualmente espaçadas em tomo da circunferência de um círculo.
3. 3. Excitador de vibração (4) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, compreendendo pelo menos uma posição de acoplamento adicional (9,20,21), posicionada centralmente dentro da fileira (5).
4. 4. Excitador de vibração (4) de acordo com a Reivindicação 4, em que a posição de acoplamento adicional (19,20) é cruciforme.
5. 5. Excitador de vibração ( 4) de acordo com a reivindicação 4, em que a forma cruciforme (19,20) compreende uma fileira de posições de acoplamento discretas (21).
6. 6. Excitador de vibração (4) de acordo com qualquer uma das reivindicação precedentes, compreendendo um elemento de montagem (9) formado por entalhamentos (10) que definem as posições de acoplamento discretas.
7. 7. Excitador de vibração (4) de acordo com a reivindicação 6, em que o elemento de montagem (9) assume uma forma anular.
8. 8. Excitador de vibração (4) de acordo com a Reivindicação 6 ou 7, compreendendo um motor electrodinâmico de bobina móvel (11), e em que o elemento de montagem é acoplado à bobina de voz.
9. 9. Excitador de vibração ( 4) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedente, em que o excitador é um dispositivo inerte.
10. 10. Altifalante compreendendo um excitador de vibração (4), conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes.
11. 11. Altifalante de acordo com a reivindicação 10, compreendendo um elemento acústico, sob a forma de um painel ressonante. Maria Silvina Ferrcira ADVOGADA Agente Oficial de Propriedade Industrial R. Castilho. 50-5?- 1250 - 071 LISBOA Lisboa, 7 - D£7 7001 Tel. 21 38150 50 - Fax. 21 583 11 50