ELEMENTO ACUSTICO.

Altavoz con ventilador, constituido por un rotor (5.3) impulsado por un motor (5.

1), que durante su funcionamiento gira, provisto de aspas o paletas (5.2), siendo dichas aspas o paletas son ajustables en cuanto a su separación, no alrededor de la posición central en la que el rotor no transporta aire, sino alrededor de una posición que tiene una cierta separación con objeto de que el volumen de aire transportado y la presión de aire alcanzada respectivamente durante la rotación del rotor sean moduladas en función de una señal sonora deseada, que proporciona simultáneamente las funciones de ventilador y de altavoz

Elemento acústico.

Este invento se refiere a elementos acústicos tales como altavoces o micrófonos en particular para bajas frecuencias. Los altavoces de bajos deben hoy con el fin de conseguir una buena reproducción de sonido y de potencia de sonido ser grandes y también frecuentemente son caros. Cuando el espacio disponible es insuficiente, como en los coches, uno simplemente tiene que aceptar que la reproducción del sonido se vea afectada negativamente. En vista del anterior problema existe una gran necesidad de altavoces mejorados para bajas frecuencias. En particular hay una gran necesidad de elementos de altavoces pequeños para bajas frecuencias ya que en muchos casos no pueden instalarse altavoces grandes. El objeto del invento es por tanto conseguir respectivamente un altavoz y un micrófono compactos y eficientes que puedan hacer frente a las bajas frecuencias y que puedan ser hechos pequeños.

A partir del documento US 2.394.022, publicado el 1 de diciembre de 1942, se conocen los aparatos reproductores de sonido en los que un conjunto de paletas montadas periféricamente son hechas rotar a alta velocidad pudiéndose ajustar la separación de las paletas. La cantidad de aire que las paletas impulsan hacia adelante o hacia atrás depende de la separación de las paletas para proporcionar la generación de sonido.

De acuerdo con el invento el anterior problema se resuelve al incluir el altavoz un rotor provisto de aspas (rotor del altavoz), que en uso es hecho rotar y en el que la separación de las aspas es modulada en concordancia con el tono o sonido o la presión del sonido que se quiere conseguir. Ajustando alternativamente las aspas para empujar el aire (compresión positiva) hacia el oyente y en la dirección opuesta respectivamente (compresión negativa) del oyente se obtienen las mismas condiciones de compresión que en la vibración de una membrana de altavoz tradicional. Con un control apropiado de la separación de las aspas se puede conseguir en todo momento el transporte de aire y la presión de sonido deseados respectivamente. Modificando muy lentamente la separación se pueden generar sonidos con una frecuencia extremadamente baja, incluso por debajo de la gama audible. La presión de sonido instantánea se controla de este modo por medio de una señal eléctrica al rotor del altavoz para el control de la señal positiva - presión y flujo positivos, y de la señal negativa - presión y flujo negativos de la separación de sus aspas. El nivel de sonido del sonido generado puede ser controlado bien por los ángulos diferentemente grandes de las aspas o por la velocidad, ya que ambas medidas pueden influir en la presión del sonido y en la cantidad de aire transportado respectivamente en cada onda de sonido.

Uno puede también concebir que el nivel de sonido se controle como una combinación de la inclinación de las aspas del rotor del altavoz y de la velocidad respectivamente. Como se ha comprobado, el sonido no tiene necesariamente que tener una forma sinusoidal sino que también pueden generarse ondas de sonido compuestas de varios tonos con el dispositivo de acuerdo con el invento controlando los ángulos de las aspas que corresponden a la forma compuesta deseada de la forma de la curva de presión del sonido.

Si se desea más potencia varios rotores de altavoz de acuerdo con el invento se pueden usar en paralelo alternativamente rotores de altavoz mayores. Uno puede también considerar el uso de rotores montados uno tras otro con el fin de aumentar la capacidad de impulsión, esto es, la presión de sonido máxima alcanzable. Ventajosamente uno puede dar a los rotores una dirección de rotación alternativa y ángulos de separación opuestos con el fin de disminuir la turbulencia, optimizar el flujo de aire y aumentar la eficiencia.

Usando un rotor con unas aspas pivotables uno puede en cambio hacer un micrófono que también puede usarse para tonos muy bajos. Permitiendo que las aspas se muevan libremente, éstas pueden ser controladas en la rotación del rotor por el sonido que induce un flujo de aire hacia atrás y hacia adelante en una forma adecuada, por ejemplo una forma óptica o eléctrica puede ser detectada mediante una detección del desplazamiento angular de las aspas.

Uno puede también considerar el uso del invento en otros medios distintos del aire, por ejemplo el agua, para generar o detectar ondas de sonido o fenómenos acústicos.

Las ventajas y características adicionales del invento así como los desarrollos adicionales del concepto inventados son evidentes a partir de las reivindicaciones de la patente y de la realización descrita que sigue con referencia a los dibujos anejos.

La figura 1 muestra esquemáticamente la relación entre el ángulo de las aspas y el gráfico de la presión de sonido.

La figura 2 muestra cómo se varía la posición de las aspas con una presión de sonido variable como resultado.

La figura 3 muestra la relación entre la presión de sonido y las r.p.m.

La figura 4 muestra la relación entre la presión de sonido y la frecuencia a diferentes r.p.m.

La figura 5 muestra esquemáticamente un rotor de altavoz de acuerdo con el invento, que es impulsado por un motor.

La figura 6 muestra las aspas y los pesos de compensación en el equilibrio de la fuerza mediante una fuerza centrífuga.

La figura 6.1 muestra esquemáticamente los pesos de compensación en el rotor.

La figura 6.2 muestra esquemáticamente un aspa en el rotor.

La figura 6.3 muestra esquemáticamente un eje del pivote del aspa en el rotor.

La figura 6.4 muestra esquemáticamente un soporte del aspa en el rotor.

La figura 7 muestra las fuerzas del aspa y la fuerza de pivotamiento que es generada por la fuerza centrífuga.

La figura 8 muestra las fuerzas de compensación y la fuerza de pivotamiento que es generada por la fuerza centrífuga.

La figura 9 muestra esquemáticamente el diseño del aspa en el equilibrio de la fuerza mediante un diseño asimétrico del aspa.

La figura 9.1 muestra esquemáticamente la parte más pequeña del aspa.

La figura 9.2 muestra esquemáticamente la parte más grande del aspa.

La figura 9.3 muestra esquemáticamente un soporte del aspa en el rotor.

La figura 10 muestra las fuerzas del aspa y la fuerza de pivotamiento generada por la fuerza centrífuga.

La figura 11 muestra las fuerzas de compensación del viento y de la fuerza del pivote que son generadas por el diseño asimétrico del aspa.

La figura 12 muestra la paleta para la linealización de la fuerza.

La figura 12.5 muestra la paleta con un área de aspa extra para la linealización de la fuerza.

La figura 13 muestra las fuerzas de modulación en un estado oblicuo y no oblicuo para la linealización de la fuerza.

La figura 14 muestra un rotor con paletas mayores que el 80%, está marcada el área sometida a pérdida de presión.

La figura 15 muestra un rotor con paletas menores del 80%.

La figura 16 muestra esquemáticamente los componentes del rotor de modulación, del freno de flujo, de la cavidad y de la salida.

La figura 16.1 muestra el componente del rotor de modulación visto desde arriba.

La figura 16.2 muestra las aspas del rotor de modulación vistas desde arriba.

La figura 16.3 muestra el componente del rotor de modulación y el freno de flujo vistos desde abajo.

La figura 17 muestra esquemáticamente el rotor de modulación aplicado a un freno de flujo con material de frenado en la cavidad y freno de flujo en la salida.

La figura 17.1 muestra esquemáticamente el rotor de modulación del componente.

La figura 17.2 muestra esquemáticamente el freno de aire con el material del freno en la cavidad.

La figura 17.3 muestra esquemáticamente la rejilla de salida con freno acústico.

La figura 18 muestra esquemáticamente el rotor de modulación aplicado a un freno de flujo sin material de frenado en la cavidad con freno de flujo en la salida.

La figura 18.1 muestra esquemáticamente el rotor de modulación del componente.

La figura 18.2 muestra esquemáticamente el freno de aire sin material de freno en la cavidad.

La figura 18.3 muestra esquemáticamente la rejilla de salida con freno acústico.

La figura 19 muestra el componente del rotor desde...

1. Altavoz con ventilador, constituido por un rotor (5.3) impulsado por un motor (5.1), que durante su funcionamiento gira, provisto de aspas o paletas (5.2), siendo dichas aspas o paletas son ajustables en cuanto a su separación, no alrededor de la posición central en la que el rotor no transporta aire, sino alrededor de una posición que tiene una cierta separación con objeto de que el volumen de aire transportado y la presión de aire alcanzada respectivamente durante la rotación del rotor sean moduladas en función de una señal sonora deseada, que proporciona simultáneamente las funciones de ventilador y de altavoz.

2. Altavoz con ventilador según la reivindicación 1, en el que el pivotamiento de las paletas o aspas se realiza electromecánicamente, en el que los imanes permanentes están dispuestos en las paletas o aspas o integradas con las paletas o aspas o pueden ser magnéticas en sí mismas y en el que una bobina o bobinas fijas están dispuestas para influir en el pivotamiento de las paletas o aspas por los imanes, pudiendo las aspas como alternativa tener bobinas integradas.

3. Altavoz con ventilador según la reivindicación 1, en el que la modificación de la separación de las paletas o aspas se realiza por medio de un efecto piezoeléctrico.

4. Altavoz con ventilador según la reivindicación 1, en el que el rotor (223), al estar rodeado por una zona de la paleta de estanquidad esférica (224) para el alojamiento circundante, estando el centro de la superficie esférica en el centro del rotor (223) de forma que la distancia entre el alojamiento (225) y las paletas (222) permanece constante independientemente del pivotamiento de las aspas del rotor.

5. Altavoz con ventilador según la reivindicación 1, en el que las aspas y el centro del rotor está dispuesta una ranura de estanquidad (231) ventajosamente esférica simétrica en rotación entre el centro del rotor y el aspa (222), teniendo la superficie rotacionalmente simétrica su eje coincidiendo con el eje del pivote del aspa de forma que la distancia entre las aspas y el rotor permanece constante independiente del pivotamiento de las aspas del rotor.

6. Altavoz con ventilador según la reivindicación 1, en el que entre el centro del rotor (242) y el extremo interior del aspa (242) está dispuesto un dispositivo de fuelle (241) para estanquidad.

7. Altavoz con ventilador según la reivindicación 1, en el que las aspas están provistas de unos pesos de equilibrio dispuestos preferiblemente en dirección perpendicular a la superficie del aspa, de forma que con el aumento del ángulo de separación las fuerzas centrífugas variables que resultan del movimiento de los extremos de las aspas hacia el interior, hacia el centro de rotación del rotor, pueden ser compensadas por los pesos de equilibrio que se desplazan radialmente hacia el exterior con respecto al eje del rotor.

8. Altavoz con ventilador según la reivindicación 1, en el que el ajuste de la separación se realiza inclinando o curvando las aspas del rotor.