ES2254264T3 - Transductor electroacustico en miniatura. - Google Patents

Abstract

Transductor electroacústico en miniatura para un audífono (7) con al menos un accionamiento y una membrana, caracterizado porque la membrana está divida en al menos dos zonas (1, 4) de membrana que generan sonidos, las cuales presentan diferentes comportamientos de transmisión en función de la frecuencia.

Description

Transductor electroacústico en miniatura.

La invención se refiere a un transductor electroacústico en miniatura para un audífono

Los transductores electroacústicos en miniatura se utilizan para transformar señales eléctricas en acústicas. En numerosos campos de aplicación, como por ejemplo, en el caso de los audífonos, se generan señales de salida acústicas a través de transductores electroacústicos de forma estructural pequeña, los llamados auriculares. En este caso, junto a la forma estructural lo más pequeña posible, el rendimiento, las distorsiones no lineales mínimas y, sobre todo, el comportamiento de transmisión de los transductores desempeñan también un papel importante. De esta manera, por ejemplo, en los audífonos es muy importante una característica de frecuencia compensada y adaptada al uso. Los límites del comportamiento de transmisión de los transductores electroacústicos en miniatura conocidos son frecuencias demasiado altas debidas a la estructura de construcción del transductor y representan en general un límite superior de la gama de frecuencias que puede transmitirse.

Por el documento DE 27 51 700 A1 se conoce una membrana reutilizable de altavoz con diplexor mecánico para una caja de altavoz. La membrana reutilizable se compone de varios elementos de membrana concéntricos que están conectados por resortes herméticos.

Por el documento EP 0 022 937 A1 se conoce una membrana reutilizable con diplexor mecánico para una caja de altavoz en la que la membrana reutilizable se compone de muchos elementos de membrana concéntricos que sólo están conectados entre sí por resortes y están suspendidos en el cono del altavoz solamente con resortes que se enganchan en el elemento de membrana más exterior.

Por el documento DE 199 14 235 A1 se conoce un transductor en miniatura para un audífono que está construido para el alojamiento completo en el canal auditivo. El transductor comprende una carcasa que delimita un espacio interior de un espacio exterior, así como un motor con una bobina, un apilamiento y un bastidor que se encuentran fundamentalmente dentro de la carcasa. La carcasa consiste en una cuba superior que está conectada con una cuba inferior y presenta una abertura. El apilamiento se extiende a través de la abertura hacia afuera. Está previsto que el apilamiento termine en la carcasa. Además está previsto que la carcasa tenga una superficie base y que la abertura esté dispuesta en esta superficie
base.

Los transductores electroacústicos en miniatura disponibles en el mercado y que corresponden al estado de la técnica están basados la mayoría de las veces en el principio electromagnético. Una fuerza magnética actúa en un inducido que se desplaza y acciona una membrana mediante una conexión mecánica. Este mecanismo de transductor se monta en una pequeña carcasa. Mediante la selección del volumen de aire encerrado, los canales de conexión, así como las masas y las elasticidades de muelle de los componentes mecánicos se origina un sistema de resonancia a través de cuyas resonancias se fija de manera determinante la característica de transmisión del transductor en miniatura (I. Veit, Technische Akustik, Vogel Verlag, Würzburg, 1978).

Por encima de la frecuencia de resonancia más alta el sistema de transductor se comporta según la masa y el comportamiento de transmisión muestra un descenso intenso de las señales acústicas emitidas a altas frecuencias.

El objetivo de la presente invención es mejorar el comportamiento de transmisión de un transductor electroacústico en miniatura para un audífono.

Este objetivo se alcanza con un transductor electroacústico en miniatura para un audífono con al menos un accionamiento y una membrana porque la membrana está dividida en al menos dos zonas de membrana que generan sonidos y que presentan diferentes comportamientos de transmisión en función de la frecuencia.

La invención presentada describe un transductor electroacústico en miniatura que ofrece una franja de transmisión ampliada a altas frecuencias. Por tanto, puede transmitirse un espectro natural de las señales acústicas y se facilita una calidad de sonido mejorada. Para esto, de manera ventajosa el transductor electroacústico en miniatura según la invención, en lugar de una membrana de una pieza relativamente grande, presenta una membrana dividida en al menos dos zonas de membrana más pequeñas. Para dividir la membrana, entre las dos zonas de membrana adyacentes en cada caso se encuentra, por ejemplo, al menos un elemento elástico que está conectado con las zonas de membrana. La superficie total de las zonas de membrana y de los elementos elásticos puede corresponder en este caso a la superficie de membrana de un transductor en miniatura convencional. Para accionar la membrana, una zona de membrana está conectada de manera preferida con una clavija de accionamiento. En este caso, el accionamiento tiene lugar, según el estado de la técnica, a través de un accionamiento electromagnético, electrodinámico o piezoeléctrico. Se emiten altas frecuencias fundamentalmente sólo a través de la zona de membrana directamente accionada. Gracias a la superficie de membrana relativamente pequeña que genera sonidos y a la reducida masa accionada unida a ésta, en caso de altas frecuencias la membrana según la invención detiene la masa en menor medida que la membrana de los transductores en miniatura conocidos. En el caso de frecuencias más bajas, según la invención, la zona de membrana adyacente a la zona de membrana accionada se excita mediante el elemento elástico, de tal manera que esta zona también es eficaz para la generación de sonidos. La superficie de membrana que genera sonidos corresponde, por tanto, fundamentalmente en el caso de bajas frecuencias a la superficie de membrana de un transductor en miniatura convencional. Por tanto, la división de la membrana del transductor provoca una reducción dinámica de las masas desplazadas en la zona de membrana y proporciona por consiguiente una detención reducida de la masa en el caso de frecuencias más altas. Por tanto, el comportamiento de transmisión del transductor en miniatura según la invención puede compararse en el caso de frecuencias bajas y medias con el comportamiento de transmisión de los transductores en miniatura conocidos, mientras que en el caso del transductor en miniatura según la invención la zona de transmisión se ha ampliado de manera ventajosa a altas
frecuencias.

En las reivindicaciones están caracterizados detalles adicionales de la invención y a continuación se explican detalladamente con ayuda del ejemplo de realización mostrado en el dibujo. Muestran:

la figura 1, la membrana de un transductor en miniatura según la invención,

la figura 2, las características de transmisión de dos transductores en miniatura y

la figura 3, el diagrama de bloques de un audífono con un transductor en miniatura según la invención.

En la figura 1 se muestra a modo de ejemplo la membrana divida de un transductor en miniatura según la invención. Una zona 1 de membrana está conectada mediante una acanaladura 2 con un elemento de bastidor en la carcasa 3 del transductor en miniatura. Una segunda zona 4 de membrana más pequeña está encajada en la zona 1 de membrana más grande mediante un elemento 5 elástico con consistencia similar a una acanaladura. En el centro de la membrana se encuentra el accionamiento 6 directamente conectado con la zona 4 de membrana más pequeña. Éste puede estar realizado, por ejemplo, como empujador, en el cual actúa el inducido de un sistema de transductor electromagnético. En el caso de un ajuste correspondiente del sistema mecánico de resonancia que se compone fundamentalmente de la acción elástica del elemento 5 elástico, de la acanaladura 2 y de las masas de las zonas 1 y 4 de membrana, en la gama de frecuencia más baja y media se produce un movimiento uniforme de toda la superficie de membrana. En la gama de frecuencia más alta, la zona 1 de membrana se amortigua mediante su masa, mientras que la zona 4 de membrana mantiene una emisión. En el transductor en miniatura según la invención, la reducción dinámica que puede conseguirse de esta manera de las masas desplazadas en la zona de membrana proporciona una detención de masas reducida en el caso de frecuencias más altas. Por tanto, las propiedades de transmisión con altas frecuencias del transductor en miniatura se han mejorado notablemente con respecto a los transductores en miniatura conocidos. La disposición de membranas se inserta de manera conocida en sí misma en una carcasa equipada con diferentes volúmenes y canales que determinan previamente la característica de transmisión global en partes amplias.

La figura 2 ilustra la ventaja que va a conseguirse a través de la invención. La representación compara la característica de transmisión de un audífono conocido (línea característica b con puntos) con un transductor en miniatura del mismo tipo estructural que, sin embargo, según la figura 1 posee una membrana dividida en dos zonas de membrana que generan sonidos (línea característica a, con rayas discontinuas). Claramente, al considerar las características de transmisión en el caso del transductor en miniatura según la invención (línea característica a) destaca la ampliación de la zona de transmisión con frecuencias más altas. El transductor en miniatura, tal como se muestra en la figura 3, puede utilizarse especialmente en un audífono 7 que, además del transductor 8 en miniatura, comprende al menos un micrófono 9, así como una unidad 10 de procesamiento de señales.

La invención no se limita al ejemplo de realización descrito, sino que puede, sin abandonar la idea básica de la invención, ampliarse a una pluralidad de variantes. Por ejemplo, es posible dividir la membrana en más de dos zonas. También puede concebirse una estructura de membrana cuadrangular en la que las zonas de membrana se dispongan en hilera unas junto a otras. También aquí se realiza la conexión de las zonas de membrana adyacentes mediante un elemento elástico en cada caso dispuesto entre éstas. La excitación de la membrana puede tener lugar también fuera del centro, por ejemplo, en el borde.

Claims (5)

1. Transductor electroacústico en miniatura para un audífono (7) con al menos un accionamiento y una membrana, caracterizado porque la membrana está divida en al menos dos zonas (1, 4) de membrana que generan sonidos, las cuales presentan diferentes comportamientos de transmisión en función de la fre-
cuencia.

2. Transductor electroacústico en miniatura según la reivindicación 1, caracterizado porque entre las dos zonas (1, 4) de membrana adyacentes se dispone al menos un elemento (5) elástico.

3. Transductor electroacústico en miniatura según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque en las zonas (1, 4) de membrana y el elemento (5) elástico forman un sistema de resonancia mecánico.

4. Transductor electroacústico en miniatura según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las zonas (1, 4) de membrana se disponen en forma de anillo alrededor de un eje de simetría común.

5. Transductor electroacústico en miniatura según la reivindicación 4, caracterizado porque la zona (4) de membrana que se dispone en el centro está conectada con el accionamiento (6) de manera mecánica.