ES2247324T3 - Altavoz de doble domo. - Google Patents

Abstract

Un altavoz que incluye una bobina móvil y una membrana fijada a una chasis (2) caracterizada porque la membrana está dividida en una parte de membrana interior (35) dispuesta concéntrica y una parte de membrana exterior (36) dispuesta concéntrica, gracias a lo cual se define un área de coincidencia entre la parte de membrana interior (35) y la parte de membrana exterior (36), estando fijada la parte de membrana interior (35) a una bobina móvil interior (46) y estando fijada la parte de membrana exterior (36) a una bobina móvil exterior (42).

Description

Altavoz de doble domo.

La presente invención se refiere a un altavoz del tipo en el que una membrana de altavoz está acoplada a una bobina móvil dispuesta en un entrehierro de imán anular para transmitir energía a la membrana de acuerdo con los cambios de corriente en la bobina móvil.

Así la invención se refiere a un altavoz que incluye una bobina móvil y una membrana fijada a un chasis.

Ésta es la base completamente elemental de la tecnología utilizada normalmente.

Por distintas razones, se utilizan diferentes tipos de diseño de altavoces, que están adaptados particularmente para reproducir el sonido con especial calidad y eficiencia en intervalos de frecuencia discretos, así son bien conocidos los términos "woofer" y
"tweeter", incluso posiblemente "squawker". Estas unidades pueden ser fabricadas separadas y montadas en cajas especiales de altavoz para una mejor reproducción de todo el espectro sonoro.

El documento JP10-108294A da a conocer un altavoz que tiene un primer diafragma montado en un marco y un segundo diafragma adherido al primer diafragma, un borde ondulado está adaptado en el borde periférico del primer diafragma y en el lado opuesto al borde del primer diafragma está adherido el segundo diafragma. Puesto que la rigidez del diafragma completo es mejor y la masa es mayor por la adhesión del segundo diafragma al primer diafragma, la frecuencia de resonancia baja se reduce más que la de un altavoz convencional. Además puesto que el espesor del segundo diafragma es mayor que el espesor del primer diafragma, la rigidez total del diafragma de doble cúpula es mucho mejor que en el caso en que el espesor del segundo diafragma sea igual o menor que el espesor del primer diafragma y también la masa es considerablemente mayor.

Mediante la presente invención se ha comprobado que tanto para la fabricación como para la función, es ventajoso utilizar un diseño de altavoz integrado, con el fin de reproducir respectivamente intervalos de frecuencia discretos, es decir mediante el uso de dos bobinas móviles concéntricas acopladas en paralelo y suspendidas respecto a un único chasis común. Las bobinas móviles acopladas están conectadas a las respectivas partes de membrana discretas que son especialmente adecuadas para reproducir intervalos de frecuencia relevantes, p. ej. bajos, agudos y tonos intermedios.

Respecto a la fabricación, se consigue una simplificación considerable gracias a que se pueden incorporar en un único chasis común, unidades de altavoz configuradas de modo diferente, reduciéndose así el número de altavoces fabricados separadamente. Respecto a la función, se consigue una ventaja significativa gracias a que la imagen sonora se transmite desde una única y común área central.

De acuerdo con la invención esto se consigue mediante un altavoz del tipo mencionado anteriormente que tiene la peculiaridad de que la membrana está dividida en una parte de membrana interior dispuesta concéntrica y una parte de membrana exterior dispuesta concéntrica, gracias a lo cual se define un área de coincidencia entre la parte de membrana interior y la parte de membrana exterior, estando fijada la parte de membrana interior a una bobina móvil interior y estando fijada la parte de membrana exterior a una bovina móvil exterior. Así se consigue que los intervalos de frecuencia relevantes se puedan reproducir mediante la parte de membrana adecuada. Puesto que los distintos intervalos de frecuencia son reproducidos desde membranas concéntricas, el sonido es irradiado de una manera más adecuada que cuando se utilizan altavoces convencionales. Las membranas interior y exterior pueden fabricarse de una pieza y estar compuestas por varias piezas diferentes, posiblemente de materiales distintos. La libertad de elección proporciona la posibilidad de obtener el altavoz con la calidad o nivel de precio deseado.

A continuación "interior" debe entenderse como estando dirigido hacia el centro del altavoz y "exterior" dirigido alejándose del centro, así como "frontal" y "trasero" deben ser entendidos en relación con la posición de escucha.

Otra realización de la invención se caracteriza por que el área de coincidencia se mantiene fija al chasis o a un sistema de imán. El área de coincidencia puede fijarse mediante un adhesivo o cualquier otra técnica conocida. Manteniendo fija el área de coincidencia, las membranas individuales pueden ser aisladas mejor, de modo que las vibraciones de las membranas individuales no se influyan entre sí.

Otra realización de la invención se caracteriza por que la parte de membrana interior es una cúpula, es decir, tiene una forma cóncava, que resulta especialmente adecuada cuando la parte de membrana interior debe reproducir sonidos agudos.

Otra realización de la invención se caracteriza por que por lo menos una de las partes de membrana es una cúpula anular. Una membrana en cúpula anular comprende dos partes cóncavas concéntricas dirigidas hacia delante, con una bobina móvil conectada en el área de coincidencia de las dos partes cóncavas concéntricas dirigidas hacia delante. Mediante el uso de membranas en cúpula anular se consigue una reproducción del sonido particularmente buena, principalmente por el hecho de que la membrana en una cúpula anular actúa como una membrana ondulada, mientras que la membrana en una cúpula actúa como un pistón. Cada una de las partes dirigidas hacia delante actúa como una suspensión de borde extendida y se denominan suspensión interior y exterior respectivamente.

Otra realización de la invención se caracteriza por que la parte de membrana interior es una cúpula anular y por que el altavoz incluye una guía de onda dispuesta en el centro. El uso de una guía de onda dispuesta en el centro contrarresta la interferencia entre el sonido de las diferentes partes de la cúpula anular. La guía de onda sobresale y puede tener generalmente una forma cónica que guía hacia delante las ondas sonoras con riesgo de interferencia, o bien la guía de onda puede tener forma de "T" que amortigua la irradiación desde el área con riesgo de interferencia. La guía de onda puede ser de un material sólido, por ejemplo plástico o metal.

Otra realización de la invención se caracteriza por que la parte de membrana exterior es una cúpula anular, y por que el altavoz incluye una guía de onda anular fijada en el área de coincidencia. La guía de onda sobresale y puede tener una forma cónica, que guía hacia delante las ondas sonoras con riesgo de interferencia, o bien la guía de onda puede tener forma de "T", que amortigua la irradiación desde el área con riesgo de interferencia. De este modo se impide la interferencia que se produce entre las membranas interior y exterior, lo cual parece proporcionar una mejor calidad de reproducción del sonido medible.

Otra realización de la invención se caracteriza por que el altavoz comprende un sistema magnético que incluye un imán anular que define un borde interior de imán y un borde exterior de imán con un disco polar anular frontal y una pieza polar trasera en forma de cuenco anular que define un entrehierro interior a lo largo del borde interior del imán entre el disco polar y el cuenco anular, y un entrehierro exterior a lo largo del borde exterior del imán entre el disco polar y el cuenco anular. De este modo se consigue que el altavoz pueda ser fabricado con un solo imán, asegurando el campo magnético necesario para las dos bobinas móviles, con lo cual el coste de fabricación puede reducirse.

Otra realización de la invención se caracteriza por que el imán anular incluye varias piezas magnéticas diferentes. Mediante el uso de diferentes piezas magnéticas, posiblemente de diferentes materiales y con diferentes propiedades, el campo magnético alrededor de la bobina móvil puede ser obtenido con diferentes intensidades. Las diferentes piezas magnéticas pueden estar dispuestas separadas de modo que haya zonas de la bobina móvil que no estén en un campo magnético. La ventaja de las configuraciones del imán anular mencionadas consiste en que se puede cambiar la característica del altavoz.

Otra realización de la invención se caracteriza por que las piezas del chasis y de la membrana delimitan un espacio cerrado. El altavoz puede así ser configurado como un altavoz de cámara de presión.

Otra realización de la invención se caracteriza por que por lo menos una de las membranas incluye cortes o ranuras, con los cortes o ranuras rellenos de uno o más materiales diferentes que son diferentes del de la mayor parte de la membrana. En algunos casos puede ser conveniente cambiar las propiedades de la membrana. Como no es siempre posible encontrar el material con las propiedades adecuadas, las propiedades pueden ser modificadas haciendo cortes o ranuras en forma de rebajes en la membrana. Los cortes o ranuras pueden tener formas diferentes y pueden ser llenados posteriormente con diferentes materiales, por ejemplo cola, goma, silicona y similares.

Otra realización de la invención se caracteriza por que el altavoz comprende por lo menos dos partes de membrana exteriores dispuestas concéntricamente. El uso de varias partes de membrana exteriores concéntricas, permite la adaptación de las partes de membrana individuales a intervalos de frecuencia más estrechos con la consiguiente mejor reproducción del sonido. También es posible extender el intervalo de frecuencia que se puede reproducir con el altavoz, por ejemplo añadiendo una parte de membrana exterior con el fin de reproducir tonos bajos. El altavoz puede de este modo comprender tres o más partes de membrana cada una con su bobina móvil.

Otra realización de la invención se caracteriza por que el chasis está hecho de plástico, hierro o aluminio. El chasis puede estar hecho de materiales comúnmente conocidos que pueden ser seleccionados tomando en cuenta la resistencia, la rigidez y el precio del material. El uso de un material con buena conductividad térmica, por ejemplo aluminio, tiene la ventaja que puede evitar el calentamiento de las piezas interiores del altavoz.

Otra realización de la invención se caracteriza por que la membrana está hecha de seda, plástico, papel, cartón, tejido, aluminio, titanio u otro metal.

A continuación se explica con más detalle una realización de la invención haciendo referencia al dibujo que es una vista en sección de un altavoz construido de acuerdo con dicho principio y que además muestra otras características nuevas.

El altavoz mostrado está construido con un chasis exterior 2 en forma de cuenco que sostiene mediante tornillos 4 un chasis anular interior 6 más complejo, que contiene un imán anular 8 con un disco polar frontal anular 10 y una pieza polar trasera anular en forma de cuenco anular 12 con una parte inferior 14 en interacción con los tornillos 4, y con una pared lateral interior 16 y una pared lateral exterior 18. El anillo polar 10 es ligeramente más estrecho que la distancia interior entre las paredes laterales 16 y 18 de modo que en el extremo frontal de estas paredes se forma respectivamente un entrehierro interior anular 20 y un entrehierro exterior anular 22.

El extremo frontal de la pared lateral interior 16 se utiliza como apoyo de un número de brazos radiales 24 que se extienden desde un bloque soporte central 26 de la membrana de altavoz que se menciona más abajo. En la parte frontal de la pieza polar frontal 10 se encuentra una extensión en forma de anilla 28 que de modo similar es soporte de membrana. Otra superficie soporte de membrana 30 se encuentra en el borde frontal del chasis exterior 2, y desde esta área sobresale hacia fuera una pieza brida 32 con agujeros 34 para los tornillos que fijan el altavoz a la base correspondiente.

La obligatoria membrana de altavoz se divide en dos membranas completamente separadas e independientes, es decir una membrana exterior 36 que se extiende radialmente entre las superficies soporte 28 y 30 y una parte de membrana 35 cuyo borde exterior está fijado en la extensión en forma de anilla 28.

La parte de membrana exterior 36 está dividida en dos secciones anulares interconectadas 38, 40 cada una de las cuales está abombada hacia el exterior y por su área de coincidencia están acopladas a una bobina móvil exterior 42 que trabaja en el entrehierro anular exterior 22. Las dos partes de membrana 38 y 40 actuarán de este modo como "membranas onduladas" más que como las "membranas pistón" convencionales, y se ha comprobado que esto proporciona una gran calidad en la reproducción del sonido en el altavoz. La suspensión de borde 38 actuará como una suspensión de borde convencional pero aumentada, que por sí misma será significativa como generadora de sonido. Sin embargo se observará que también la suspensión del borde interior 40 actuará como una extensión aumentada en el lado opuesto.

La membrana interior 35 está construida de acuerdo con el mismo principio, es decir con una suspensión de borde exterior 44 formando una "cúpula anular" que conecta la extensión en forma de anilla soporte 28 con una bobina móvil interior separada 46 que trabaja en el entrehierro interior 20, y con una suspensión de borde interior 48 en el lado opuesto que se extiende entre esta bobina móvil y el bloque soporte central 26.

En conexión con la parte de membrana interior, puede ser ventajoso colocar en la parte central del bloque soporte 26 un cuerpo guía de onda 50 generalmente cónico, extendiéndose hacia fuera, con el fin de eliminar las interferencias entre las ondas sonoras transmitidas por las superficies interiores enfrentadas de la suspensión de borde interior 48. Mediante la presente invención se ha comprobado que se puede utilizar un principio correspondiente en conexión con la división anular entre las membranas interior y exterior 36 y 35, es decir montando un anillo cónico extendiéndose hacia afuera sobre la pieza anular 52 en el área de coincidencia entre las partes de membrana 36 y 35, es decir con fijación sobre la pieza de chasis anilla soporte 28. Este anillo 52 que tiene forma cónica con la punta hacia fuera asegurará que no se creen interferencias tangibles entre las ondas sonoras transmitidas por la parte exterior de la membrana interior 35 y el lado interior de la membrana exterior 36 que la rodea.

Puede verse que la pieza polar frontal 10 tiene un rebaje 54 en los bordes, dirigido hacia adentro y hacia el entrehierro anular interior 20. De este modo una misma pieza polar puede ser utilizada para la limitación unilateral de un entrehierro anular pequeño para la bobina móvil de agudos 46 y un entrehierro mayor para bobina de baja frecuencia 42 tangiblemente más larga, respectivamente.

En la figura puede verse cómo el chasis en forma de cuenco fijo y casi cerrado 2 está formado por las cámaras 56 y 58 de perfil curvo y anular detrás de las membranas exterior e interior 36 y 35 respectivas, y que estas cámaras están conectadas con las cámaras de detrás de los entrehierros respectivos 22 y 20, mediante filas circulares de agujeros y ranuras 60 y 62. La realización mostrada se trata de un altavoz de cámara de presión en el que sólo se ha previsto que las corrientes de aire pulsantes que se produzcan, circulen a lo largo de caras de guías de onda de modo que se contrarresten las interferencias internas.

El chasis en forma de cuenco 2 está moldeado con un material buen conductor del calor, tal como el aluminio, de modo que los volúmenes de aire contenidos y las bobinas móviles pueden mantenerse enfriadas por el aire ambiental.

La invención no está limitada de ningún modo por la realización mostrada puesto que se pueden escoger otros tipos de membrana y posiblemente se pueden añadir una o más secciones anulares. Como ejemplo se indica mediante la línea de puntos 64 cómo la suspensión de borde interior 48 puede ser substituida por una cúpula ordinaria, con lo cual el bloque soporte central 26 se convierte en superfluo; en este caso las suspensiones de borde exterior asociadas 44 deben ser de tamaño limitado.

En la realización mostrada, es posible sustituir el anillo cónico 52 por un anillo de perfil en "T", cuya barra transversal, tal como se indica por la cifra 66, se extiende ligeramente sobre las suspensiones enfrentadas del borde interior 40 de la parte de membrana exterior y del borde exterior 44 de la parte de membrana interior. En lugar de contrarrestar en esta área las interferencias mediante la guía de onda anular, se amortigua la radiación de esta área. Sin embargo, la pieza pantalla 66 debe ser optimizada idealmente en su forma con respecto a la diferencia de tamaño entre las secciones de membrana en cuestión.

Claims (13)

1. Un altavoz que incluye una bobina móvil y una membrana fijada a una chasis (2) caracterizada porque la membrana está dividida en una parte de membrana interior (35) dispuesta concéntrica y una parte de membrana exterior (36) dispuesta concéntrica, gracias a lo cual se define un área de coincidencia entre la parte de membrana interior (35) y la parte de membrana exterior (36), estando fijada la parte de membrana interior (35) a una bobina móvil interior (46) y estando fijada la parte de membrana exterior (36) a una bobina móvil exterior (42).

2. Un altavoz de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el área de coincidencia se mantiene fija al chasis (2) o a un sistema de imán.

3. Un altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque la parte de membrana interior (35) es una cúpula.

4. Un altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque por lo menos una de las partes de membrana (35, 36) es una cúpula anular.

5. Un altavoz de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la parte de membrana interior (35) es una membrana anular y por que el altavoz comprende una guía de ondas (50) situada centralmente.

6. Un altavoz de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la parte de membrana exterior (36) es una cúpula anular y por que el altavoz comprende una guía de ondas anular (52) fijada en el área de coincidencia.

7. Un altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque el altavoz comprende un sistema magnético que incluye un imán anular (8) que define un borde de imán interior y un borde de imán exterior con un disco polar anular frontal (10) y una pieza polar trasera en forma de cuenco anular (12) que define un entrehierro interior (20) a lo largo del borde interior del imán entre el disco polar (10) y el cuenco anular (12), y un entrehierro exterior (22) a lo largo del borde exterior del imán entre el disco polar (10) y el cuenco anular (12).

8. Un altavoz de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el imán anular (8) incluye varias piezas magnéticas diferentes.

9. Un altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque el chasis (2) y las partes de membrana (35, 36) delimitan un espacio cerrado.

10. Un altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque por lo menos una de las partes de membrana (35, 36) incluye cortes o ranuras, con los cortes o ranuras rellenos de uno o más materiales diferentes que son diferentes del de la mayor parte de la membrana.

11. Un altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado porque el altavoz incluye por lo menos dos partes de membrana exteriores dispuestas concéntricamente.

12. Un altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizado porque el chasis (2) está hecho de plástico, hierro o aluminio.

13. Un altavoz de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, caracterizado porque la membrana (35, 36) está hecha de seda, plástico, papel, cartón, aluminio, titanio, u otro metal.