IT8323643A1 - "generatore elettroacustico del suono" - Google Patents

Description

"GENERATORE ELETTROACUSTICO DEL SUONO"

Viene descritto un generatore elettroacustico del suono. . del tipo avente una membrana che vibra nel campo delle audiofrequenze. La membrana ? montata su un risonatore avente una molteplicit? di aperture che collegano l'interno del risonato re con l'esterno. Grazie alla pluralit? di aperture si ottiene un'uscita acustica maggiore, ottenendo pure l'eliminazione dei problemi di degradazione acustica.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda i generatori elettroacustici del suono e pi? particolarmente un generatore elettroacustico del suono avente un trasduttore piezoelettrico e utjL lizzabile come dispositivo di segnalazione negli apparecchi telefonici.

Come dispositivi d'allarme o di segnalazione per telefoni si sono impiegati parecchi tipi diversi di generatori acustici del suono. Nelle figure 1 e 2 dell'unito disegno ? mostrato un tipo rappresentativo di generatore elettroacustico del suono della tecnica nota. Tale generatore elettroacustico del suono comprende una scatola 11 mostrata nelle figure 1 e 2 rispettivamente in una vista in pianta dall'alto e in una sezione verticale, un trasduttore piezoelettrico costituito da una membrana?'metallica 12 e un elemento piezoelettrico 13 fi? sato alla scatola 11 mediante incollaggio od altri mezzi. Come si pu? vedere dalle figure 1 e 2, la scatola 11 ? costitu?, ta da un corpo cilindrico cavo avente un'estremit? aperta disposta contro la membrana 12 del trasduttore piezoelettrico. L'estremit? della scatola opposta alla sua estremit? aperta, comprende un'apertura 13 che consente l'emissione del suono dall'interno della scatola 11. La cavit? interna 14 in combinazione con l'apertura 13 agisce come struttura risonante. 11 volume della cavit? 14, lo spessore della parete della scatola 11 ed il diametro dell'apertura 15 prevista nell'estremit? chiusa della scatola, determinano la frequenza di risonanza della cavit?. Quando la frequenza di risonanza della cavit? ? correlata alla frequenza di risonanza del trasduttore elettrico piezoelettrico, si ottiene l'uscita acustica massima. La progettazione di tali risonatori ? matematicamente descrit ta dalle formule per i generatori di Helmholtz, che sono ben noti nel campo dell'acustica.

Il trasduttore piezoelettrico comprende, come si pu? vedere dalla figura 19 un discolo membrana,12, atto a vibrare, che ha un diametro maggiore del diametro esterno della scatola 11, e che ? tipicamente formato da un foglio metallico sottile 12 e da uno strato 13 di materiale elettrico piezoelettrico.

11 trasduttore cosi formato ? fissato alla scatola 11. Il generatore elettroacustico del suono della tecnica nota mostrato nelle figure 1 e 2 ? concepito in modo tale che quando un segnale elettrico viene applicato ad un elettrodo fissato allo strato piezoelettrico 13 ed all'elemento a membrana 12, lo strato piezoelettrico viene portato in vibrazione nella direzione assiale della membrana 12 atta a vibrare. Pertanto il trasduttore, comprendente il diaframma 12 e lo strato piezor elettrico 13 fissati l'uno all'altro in modo da formare un corpo unico, vibra ad inflessione.

Nel generatore del suono della tecnica nota mostrato nel le figure 1 e 2, quando il trasduttore piezoelettrico vibra nel modo descritto sopra, il modo iniziale di vibrazione giace su una linea circolare coassiale all'elemento plezoelettri co ed estendentesi all'interno del disco o membrana vibrante 12 sostanzialmente in allineamento con la periferia dello strato piezoelettrico 13, la massima ampiezza di vibrazione avendosi al centro del trasduttore e pure in corrispondenza della parte periferica della membrana 12. La vibrazione del trasduttore piezoelettrico fa pure s? che la scatola 11 sia in risonanza.

Quando il trasduttore della tecnica nota descritto ? disposto in uno spazio,o zona,strettamente delimitato, l'uscita acustica risultante dal generatore di segnale diminuisce a causa del carico acustico del complesso del trasduttore. Si ? pure notato che qualsiasi oggetto che si avvicina all'apertura 15 dell'estremit? chiusa della scatola 11 tende a "desintonizzare" il complesso, causando cosi una diminuzione della uscita acustica. Perci?, se si vuole ottenere l'uscita massima, ? necessario che quando tale unit? ? impiegata all'interno di un telefono, gli altri componenti montati all'interno del telefono od i conduttori isolati che portano ad essi siano tenuti lontano da tale apertura.

Dei generatori elettroacustici del suono slmili a quelli detti sopra sono descritti dal brevetti statunit?nsi

N. 3.819.879, 4.027.115 e 4.278.851. Per quanto ognuno di essi sia slmile in qualche suo aspetto al generatore descritto sopra della tecnica nota, ognuno di essi risulter? affetto da alcuni degli inconvenienti notati sopra. Di conseguenza, si ritiene che il progetto della presente invenzione sia atto a superare tali inconvenienti.

Secondo la presente invenzione, viene descritto un trasduttore piezoelettrico con un risonatore connesso, sintonizzato alla frequenza delle vibrazioni sonore che devono essere irradiate dal trasduttore. Il risonatore ? dotato di una molteplicit? di canali d'uscita che collegano la parte interna della cavit? del risonatore con l?esterno. I canali d'uscita hanno tipicamente una sezione trasversale circolare,ma essa pu? avere altre forme poligonali, come quadrata, rettangolare,ecc.

La cavit? di risonanza della presente Invenzione differii sce dal progetto del tipico risonatore di Helmholtz. Il comportamento a risonanza del presente progetto non ? prevedibile mediante le formule matematiche classiche. In particolare nel caso della configurazione secondo la presente invenzione, l'area totale delle aperture d1uscita ? molto pi? grande dell'area secondo le formule per la versione con apertura singola della tecnica nota. Si ? trovato che, a causa del maggior numero di aperture distanziate attorno all'estremit? della scatola, l'uscita per lo stesso stimolo d'ingresso ?.significativamente pi? grande d? quella trovata nei generatori della tecnica nota. Inoltre, poich? l'area totale delle aperture di uscite ? distribuita tra varie aperture, il problema dell'interferenza detto sopra e che causa la degradazione acustica, non ? cos? gravoso.

Nel disegno:

la figura 1 ? una sezione verticale di un generatore elettroacustico del suono della tecnica nota;

la figura 2 ? una vista in pianta dall'alto di un genera tore elettroacustico della tecnica nota;

la figura 3 ? una sezione verticale di un generatore elet troacustlco del suono secondo la presente invenzione; e

la figura 4 ? una vista in pianta dall'alto d? un genera tore elettroacustico del suono secondo la presente invenzione.

Riferendosi ora alle figure 3 e 4, si vede un generatore elettroacustico del suono secondo la presente invenzione. Il generatore comprente un trasduttore piezoelettrico consistente di una membrana od elemento metallico 22 e di un elemento piezoelettrico 23? L'ultimo elemento ? fissato al primo e com prende un'elettrodo metallico (non mostrato) al quale pu? essere collegato un circuito elettrico. Anche la membrana, od elemento metallico, 22 ? collegata direttamente al circuito elettrico. Al trasduttore piezoelettrico ? fissata la scatola 21 che viene incollata od unita con altre tecniche al trasdut toro. Una cavit? risonante 24 rimane racchiusa entro la scato la 21. Un certo numero di aperture, da 23 a 29 compreso, assicura l'uscita del suono dalla cavit? risonante verso l'esterno.

La scatola che racchiude la cavit? risonante, ? tipicamen te costruita in un pezzo solo e pu? essere fatta di vari tipi di materiali. Nella presente forma d'esecuzione si ? trovato conveniente fabbricare la scatola 21 della cavit? risonante di plastica, formata mediante le tecniche dello stampaggio per Iniezione. Le varie aperture, da 23 a 29 compreso, sono dispo ste simmetricamente attorno al perimetro della superficie superiore della scatola 21. Tali aperture sono disposte ad una distanza dal centro dell'estremit? chiusa della scatola 21 sufficientemente pi? piccola del raggio interno della scatola, in modo da avere una certa distanza dalla parete interna della scatola. Il numero ed il diame ttro dei fori sono scelti in modo da ottenere dal complesso trasduttore un'uscita acustica

Claims (6)

RIVENDICAZIONI

1. Generatore elettroacustico del suono comprendente: un trasduttore piezoelettrico eccitato per produrre segnali nel campo delle audiofrequenze; ed una camera di soneria disposta adiacente al trasduttore e comprendente una parte interna che forma una cavit? risonante, un'estremit? aperta disposta entro il trasduttore e chiusa a tenuta dal trasduttore ed un?estremit? chiusa comprendente una.molteplicit? di aperture d'uscita che si estendono tra la cavit? risonante e l'esterno della camera di soneria.

2. Generatore elettroacustico del suono secondo la riv.

1, in cui la cavit? ha la stessa frequenza di risonanza del trasduttore .

3. Generatore elettroacustic.o del suono secondo la riv.

1, in cui l'estremit? chiusa della camera di soneria ? disposta opposta all'estremit? aperta della camera, con la cavit? risonante disposta tra di esse.

4. Generatore elettroacustico del suono,secondo la riv.

1, in cui ogni apertura d'uscita ? equidistante dal centro dell'estremit? chiusa della camera di soneria.

5. Generatore elettroacustico del suono secondo la riv.

1, in cui il trasduttore ? fissato alla camera di soneria.

6. Generatore elettroacustico del suono secondo la riv.

1, in cui ciascuna delle aperture d'uscita ha una sezione tra sversale circolare.