ITVR20130147A1 - Lente acustica - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto per invenzione industriale per il trovato avente titolo:

“LENTE ACUSTICAâ€

La presente invenzione si riferisce in generale ad una lente acustica. In particolare si tratta di una lente acustica che à ̈ in grado di modificare la diffusione e propagazione di onde acustiche con le quali entra a contatto.

Come noto, esistono in commercio diverse tipologie di lenti acustiche, studiate per alterare la propagazione di onde acustiche rispetto alla propagazione standard dovuta al mezzo nel quale si propagano.

Tali lenti acustiche, agendo come sistemi di rifrazione e/o deviazione delle onde sonore, presentano una struttura di elementi simili tra loro, formando dei percorsi per la propagazione delle onde sonore.

I comportamenti delle onde sonore che si riescono ad ottenere con tali lenti acustiche sono simili ai comportamenti delle onde elettromagnetiche ottenuti con dei sistemi di lenti ottiche.

L’indice di rifrazione effettivo di queste lenti à ̈ dato dal rapporto tra la distanza che un’onda acustica à ̈ costretta a percorrere, attraverso un percorso definito dagli elementi della lente, tra un punto di entrata e un punto di uscita del percorso scelto e la distanza che l’onda avrebbe percorso tra i medesimi due punti se non ci fosse stata la lente acustica.

Un esempio di lente acustica à ̈ rappresentato nelle figure da 1 a 3, dove con L à ̈ indicata una lente acustica comprendente quattro lamelle S, di cui soltanto una indicata nelle figure 2 e 3.

Su ciascuna lamella S Ã ̈ ricavato un intaglio M, che presenta due bordi B aventi andamento parabolico.

La lente acustica L à ̈ posta di fronte a un driver acustico C, così che le quattro lamelle S risultino inclinate di un angolo A rispetto all’asse acustico E.

La lente acustica L si comporta come un rifrattore sonoro pianoconcavo, ottenendo un comportamento divergente, ovvero un comportamento simile alle lenti ottiche divergenti.

Considerando, infatti, delle onde acustiche che si propagano dal driver acustico C in direzione dell’asse acustico E, queste saranno costrette a deviare dal proprio percorso quando incontrano la lente acustica L, propagandosi all’interno degli spazi compresi tra ciascuna coppia di lamelle S, così che il loro percorso sia più lungo del percorso che avrebbero seguito se non avessero incontrato la lente acustica L.

Se non fossero presenti gli intagli M, la propagazione acustica attraverso le lamelle S comporterebbe una deviazione localizzata delle onde acustiche, riprendendo la direzione di propagazione originaria una volta superata la lente acustica L.

L’effetto dell’inclinazione delle lamelle S à ̈ infatti quello di imporre un percorso con lunghezza maggiore alle onde acustiche, così da ottenere un ritardo nella loro propagazione.

Considerando anche la presenza degli intagli M sulle lamelle S, si ottiene una deviazione delle onde acustiche che risulta differenziata rispetto a quanto si ottiene in assenza degli stessi intagli M.

Un’onda acustica che percorra lo spazio tra le lamelle S dove non sono ricavati gli intagli M percorre un primo percorso, mentre la stessa onda acustica che percorra lo spazio tra le lamelle S e fuoriesce dalle stesse nel punto di incontro dei bordi parabolici B, in corrispondenza quindi del punto più profondo degli intagli M, percorre un secondo percorso, tale per cui questo secondo percorso risulta essere più breve rispetto al primo percorso considerato in precedenza.

Si può valutare il comportamento delle lenti acustiche considerando un’analogia con le lenti ottiche, in cui la rifrazione della luce in percorsi di lunghezza diversa, porta a fenomeni di convergenza nel caso di lenti convesse e a fenomeni di divergenza in presenza di lenti concave.

Anche le onde acustiche, infatti, percorrendo la lente acustica L, risultano subire un fenomeno di rifrazione, comportando una uscita divergente per le onde acustiche.

Questo comportamento rende possibile, ad esempio, una diffusione più ampia delle alte frequenze, che tenderebbero a propagarsi principalmente in direzione dell’asse acustico E e a non propagarsi quindi nelle altre direzioni. La presenza della lente acustica L consente così di ottenere una maggiore e mirata diffusione delle onde acustiche generate dal driver acustico C nell’ambiente.

Le lenti acustiche secondo la tecnica nota consentono di ottenere una propagazione delle onde acustiche in una unica direzione, corrispondente a quella definita dall'asse acustico, provocando soltanto una convergenza o una divergenza delle onde acustiche stesse su un singolo piano.

Definito un piano P passante per l’asse acustico E, come visibile in figura 3 e considerando i restanti piani individuati dall’asse acustico E stesso, la lente acustica L consente di ottenere l’effetto di rifrazione acustica soltanto nel piano che à ̈ perpendicolare al piano P precedentemente descritto, mentre per i restanti piani l’effetto di rifrazione acustica non si verifica. Lungo il piano P infatti l’effetto di rifrazione della lente acustica L non si verifica.

Qualora si desideri ottenere una diffusione mirata anche in piani differenti rispetto al piano perpendicolare al piano P, sono necessari ulteriori artifici, come ad esempio delle trombe. Tali artifici comportano però anche una riduzione ulteriore della potenza acustica emessa.

Scopo della presente invenzione à ̈ di ottenere maggiore flessibilità nella realizzazione di lenti acustiche.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di consentire di ridurre la direzionalità delle onde acustiche generate da una sorgente localizzata.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di ridurre la direzionalità, mantenendo il più possibile la potenza acustica originaria generata dalla sorgente.

Questi ed altri vantaggi vengono tutti raggiunti, secondo l’invenzione, da una lente acustica per la rifrazione di onde acustiche generate da una sorgente acustica, dette onde acustiche sviluppantesi lungo un asse acustico, detta lente acustica comprendendo:

ï€ un telaio.

ï€ tre o più elementi fissati al telaio.

I tre o più elementi delimitano, tra ciascuna coppia di elementi, uno o più primi spazi di rifrazione e uno o più secondi spazi di rifrazione, tutti sviluppantesi in una o più direzioni inclinate rispetto all’asse acustico ed atti ad essere attraversati dalle onde acustiche generate dalla sorgente acustica.

L’uno o più primi spazi di rifrazione costituiscono un primo percorso di rifrazione avente una prima lunghezza, una porzione di ingresso ed una porzione di uscita.

L’uno o più secondi spazi di rifrazione costituiscono un secondo percorso di rifrazione avente una seconda lunghezza, una porzione di ingresso ed una porzione di uscita.

La seconda lunghezza à ̈ superiore alla prima lunghezza, così da ottenere una rifrazione delle onde acustiche in corrispondenza delle porzioni di uscita di detti uno o più primi spazi di rifrazione ed uno o più secondi spazi di rifrazione.

La lente acustica si caratterizza per il fatto di comprendere un collettore acustico che raccoglie e convoglia le onde acustiche fino alle porzioni di ingresso dell’uno o più primo spazio di rifrazione e dell’uno o più secondi spazi di rifrazione. Detto collettore acustico comprende un volume di sviluppo delle onde acustiche.

Grazie alla presenza del collettore acustico e del volume di sviluppo delle onde acustiche si riesce ad ottenere in primo luogo lo sviluppo delle onde acustiche per rifrangerle in seguito, grazie al passaggio delle stesse onde acustiche negli spazi di rifrazione ricavati tra gli elementi compresi nella lente acustica.

Vantaggiosamente la porzione di ingresso dell’uno più primi spazi di rifrazione può trovarsi ad una distanza dalla sorgente acustica diversa rispetto alla porzione di ingresso dell’uno o più secondi spazi di rifrazione.

In questo modo ciascuno spazio di rifrazione à ̈ percorso da onde acustiche che hanno percorso diverse distanze all’interno del collettore acustico.

Inoltre uno o più fori passanti possono essere ricavati in uno o più dei tre o più elementi. L’uno o più fori passanti possono agire come collettore acustico.

Inoltre uno dei tre o più elementi può agire come confine del collettore acustico, così da ottenere un foro cieco nella lente acustica.

Vantaggiosamente uno o più dei tre o più elementi può essere diverso dagli altri per forma e/o dimensione.

Inoltre il bordo estremo di uno o più dei tre o più elementi può comprendere due o più punti tra loro simmetrici rispetto all’asse acustico.

In questo modo si configura una simmetria rispetto all’asse acustico, che consente di ottenere una rifrazione che presenti simmetrie rispetto all’asse acustico.

Vantaggiosamente uno o più dei tre o più elementi può avere almeno parzialmente la forma di un disco.

Inoltre due o più dei tre o più elementi possono essere disposti paralleli tra loro.

Inoltre due o più dei tre o più elementi possono essere disposti perpendicolarmente rispetto all’asse acustico, così che uno o più dei due o più spazi si sviluppi in un piano perpendicolare all’asse acustico.

Tutti i vantaggi e altri ancora sono inoltre raggiunti da un diffusore acustico comprendente una o più casse, uno o più punti di emissione acustica che agiscono come sorgente acustica e una o più lenti acustiche secondo l’invenzione.

In questo modo si ottiene un diffusore acustico completo in grado di diffondere onde acustiche divergenti e/o convergenti nell’ambiente circostante.

Inoltre un diffusore acustico può comprendere due o più casse, due o più punti di emissione acustica che agiscono come sorgente acustica e una o più lenti acustiche secondo l’invenzione, ciascuno dei due o più punti di emissione acustica essendo controllato da un segnale audio dedicato.

Grazie al controllo secondo un segnale audio dedicato di ciascun punto di emissione acustica si può ottenere ad esempio una diffusione stereofonica nell’ambiente circostante, ad esempio ottenendo un campo acustico di tipo sferico.

Ulteriori caratteristiche e particolari dell’invenzione potranno essere meglio compresi dalla descrizione che segue, data a titolo di esempio non limitativo, nonché dalle annesse tavole di disegno in cui:

la fig. 1 mostra un elemento di una lente acustica realizzata secondo la tecnica nota;

le figg.2 e 3 mostrano una lente acustica realizzata con una serie di elementi di figura 1, accoppiata ad un driver acustico secondo la tecnica nota;

le figg. 4 e 5 mostrano una vista in prospettiva e una vista in sezione di una prima lente acustica realizzata secondo l’invenzione;

la fig. 5a mostra una vista in sezione della lente acustica di figura 4 e 5, comprendente un elemento aggiuntivo secondo una variante dell’invenzione;

le figg. da 6 a 8 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva, una vista dall’alto e una vista in sezione della lente acustica di figura 4 e 5 accoppiata ad una cassa e una sorgente acustica secondo l’invenzione;

le figg.9 e 10 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e una vista in sezione di una seconda lente acustica accoppiata ad una cassa e una sorgente acustica secondo una ulteriore variante dell’invenzione;

le figg. 11 e 12 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e una vista in sezione di una terza lente acustica accoppiata ad una sorgente acustica secondo una ulteriore variante dell’invenzione; le figg. 13 e 14 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e una vista in sezione di una quarta lente acustica accoppiata ad una sorgente acustica secondo una ulteriore variante dell’invenzione; le figg. 15 e 16 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e una vista in sezione di una quinta lente acustica accoppiata ad una cassa e una sorgente acustica secondo una ulteriore variante dell’invenzione;

le figg. 17 e 18 mostrano rispettivamente una vista laterale e una vista in prospettiva del campo acustico generato dalla lente acustica di figura 15 e 16, secondo l’invenzione;

le figg. 19 e 20 mostrano rispettivamente una vista laterale e una vista in sezione di una sesta lente acustica accoppiata ad una cassa e una sorgente acustica secondo una ulteriore variante dell’invenzione.

Con riferimento alle figure 4 e 5, con 10 viene indicata una lente acustica secondo l'invenzione, comprendente un disco di copertura 12, un disco di battuta 14 e una serie di dischi intermedi, descritti nei dettagli in seguito.

Tre aste 16 attraversano perpendicolarmente la serie di dischi intermedi dal disco di battuta 14 al disco di copertura 12, consentendo di mantenerli configurati, ciascuno rispetto all'altro, ad una distanza definita distanza interdiscale, costante per tutti i dischi della lente acustica 10.

Verrà di seguito fatto riferimento allo spazio definito tra un generico disco e un altro, come ad uno spazio interdiscale.

Naturalmente può essere impiegata anche una asta singola o due aste e le distanze tra dischi possono essere diverse e quindi non costanti, a seconda del comportamento desiderato dalla lente acustica.

La serie di dischi intermedi comprende una prima serie 30 di dischi, un disco medio 32 e una seconda serie 44 di dischi.

La prima serie 30 comprende cinque dischi, ciascuno indicato rispettivamente con 18, 20, 22, 24 e 26 in figura 5, a partire dal disco 18, prossimo al disco di battuta 14, fino a giungere al disco 26, prossimo al disco medio 32.

Analogamente la seconda serie 44 comprende cinque dischi, ciascuno indicato rispettivamente con 34, 36, 38, 40 e 42 in figura 5, a partire dal disco 34, prossimo al disco medio 32, fino a giungere al disco 42, prossimo al disco di copertura 12.

Il disco di copertura 12 presenta un diametro esterno massimo, il medesimo del disco di battuta 14, mentre il disco medio 32 presenta un diametro esterno minimo, inferiore rispetto al diametro esterno massimo.

I diametri esterni della prima serie 30 di dischi hanno dimensioni comprese tra il diametro esterno massimo e il diametro esterno minimo, diminuendo con andamento parabolico a partire dal diametro esterno del disco 42 e fino a giungere al diametro esterno del disco 34, quest’ultimo comunque superiore al diametro esterno minimo del disco medio 32.

Analogamente i diametri esterni della seconda serie 44 di dischi hanno dimensioni comprese tra il diametro esterno massimo e il diametro esterno minimo, diminuendo con andamento parabolico a partire dal diametro esterno del disco 18 e fino a giungere al diametro esterno del disco 26, quest’ultimo comunque superiore al diametro esterno minimo del disco medio 32.

Ad eccezione del disco di copertura 12, che à ̈ un disco pieno, i rimanenti dischi della lente acustica 10 presentano un foro centrale circolare.

Ogni foro centrale circolare à ̈ concentrico alla circonferenza esterna di ciascun disco e definisce quindi una circonferenza interna, a cui sarà fatto di seguito riferimento mediante il corrispondente diametro interno.

L’andamento dei diametri interni dei dischi della lente acustica 10 à ̈ diverso dall’andamento dei diametri esterni degli stessi descritto in precedenza.

Il volume compreso nell’insieme dei fori ricavati nei dischi della lente acustica 10 definisce un collettore 50, limitato ad una sua estremità dal disco di copertura 12.

I fori ricavati nei dischi della prima serie 30 presentano il medesimo diametro interno, comune anche al disco di battuta 14 e al disco medio 32, a cui sarà fatto riferimento in seguito come a un diametro interno minimo.

I fori ricavati nei dischi della seconda serie 44 presentano invece un diametro interno via via crescente, a partire dal disco 34 fino al disco 42, che presenta un diametro interno massimo.

Come visibile nelle figure da 6 a 8, la lente acustica 10 può essere accoppiata ad un driver acustico 70, convenientemente ma non limitatamente installato su una cassa 72 di tipo bass reflex, comprendente un canale di accordo 74, realizzato secondo la tecnica nota.

La presenza della cassa 72 conformata secondo una costruzione di tipo bass reflex aiuta la diffusione delle basse frequenze prodotte dal driver acustico 70, mentre la lente acustica 10 in questa configurazione esemplificativa, diffonde al meglio le frequenze medie e alte prodotte dallo stesso driver acustico 70. La lente acustica 10 Ã ̈ convenientemente posizionata con il disco di battuta 14 a contatto con la cassa 72 e con il foro centrale circolare posizionato in corrispondenza del driver acustico 70.

Grazie a tale posizionamento della lente acustica 10, l’emissione acustica diretta del driver acustico 70 viene raccolta all’interno del collettore 50. Dall’interno del collettore 50 le onde acustiche si propagano in seguito negli spazi interdiscali per fuoriuscire all’esterno e continuare la propagazione nell’ambiente circostante.

Ad esempio una generica onda acustica, generata dal driver acustico 70 e diretta secondo l’asse acustico di detto driver acustico 70, si incanala nel collettore 50 e viene successivamente deviata di un angolo sostanzialmente retto, per poi proseguire negli spazi interdiscali e fuoriuscire dalla lente acustica 10.

Si ottiene così una propagazione sostanzialmente perpendicolare alla direzione originaria, che era parallela all’asse acustico del driver acustico 70. Grazie all’andamento parabolico dei diametri esterni con cui sono realizzati i dischi che compongono la lente acustica 10 si ottiene un effetto di rifrazione delle onde acustiche simile a quello ottenuto grazie alle lenti ottiche.

In particolare la configurazione della lente acustica 10, che si presenta con l’andamento parabolico precedentemente descritto e visibile in figura 8, l’effetto di rifrazione ottenuto à ̈ quello di onde che divergono dalla lente acustica 10 quando fuoriescono dagli spazi interdiscali lungo tutta la circonferenza dei dischi.

Grazie a questa diffusione circolare, ad angolo giro, si ottiene un effetto diffusivo diverso rispetto alle lenti acustiche della tecnica nota, che risultano focalizzate in una sola direzione o un singolo piano, legati entrambi alla direzione dell’asse acustico della sorgente.

La lente acustica 10, per l’andamento parabolico dei diametri esterni può essere indicata come una lente divergente. Può essere definito anche un fuoco equivalente che permette di porre in correlazione la concavità dell’andamento parabolico dei diametri esterni con la distanza del fuoco dall’asse di simmetria della lente acustica 10.

Si ottiene così un grado di divergenza che risulta quindi una proprietà della lente acustica 10.

Al solo fine esplicativo, il funzionamento della lente acustica 10 secondo l’invenzione può essere compreso mediante una analogia con le lenti ottiche concave o con i menischi.

La distanza interdiscale e di conseguenza gli spazi interdiscali tra i dischi sono preferibilmente ottimizzati in funzione dell’efficienza che si desidera ottenere dalla lente acustica 10 e alla perdita di decibel riscontrata. In altre parole, una distanza interdiscale ridotta consente di ottenere un effetto di rifrazione più definito e apprezzabile, ma al tempo stesso comporta una perdita di decibel più elevata. Al contrario, una distanza interdiscale superiore consente un effetto di rifrazione meno definito, ma al tempo stesso comporta una minore perdita di decibel.

L’andamento crescente dei diametri interni, a partire dal disco 34 fino al disco 42, consente di compensare la differenza di lunghezza di percorso interdiscale tra dischi che presentano distanze diverse dal driver acustico 70, in quanto la condizione ottimale per ottenere un effetto divergente sarebbe quella di avere una lunghezza di percorso interdiscale uguale a seconda dell’angolo di divergenza desiderato. Ad esempio, la compensazione precedentemente descritta consente di ottenere percorsi simili tra il percorso delimitato tra il disco di battuta 14 e il disco 18 e il percorso delimitato tra il disco 42 e il disco di copertura 12.

Come visibile in figura 5a, una lente acustica 10’ può comprendere anche una guida 60 avente forma di cuspide e simmetria circolare rispetto all’asse di simmetria della lente acustica 10’ stessa. Le pareti 62 della guida 60 hanno preferibilmente un andamento parabolico. Inoltre la guida 60 à ̈ preferibilmente realizzata in un materiale duro, così da riflettere le onde acustiche.

Grazie alla presenza della guida 60 la lente acustica 10’ ha un comportamento diverso dalla lente acustica 10, in quanto può essere ridotta di molto la riflessione delle onde acustiche da parte della porzione del disco di copertura 12 che si affaccia sul collettore 50.

Secondo una variante dell’invenzione, come visibile nelle figure 9 e 10, una lente acustica 110 può comprendere un disco di copertura 112, un disco medio 132, un disco di battuta 114 e una serie di dischi intermedi.

I dischi della lente acustica 110 sono preferibilmente distanziati di una distanza interdiscale predeterminata, ad esempio simile alla distanza interdiscale dei dischi della lente acustica 10 descritta in precedenza, o ancora diversa.

Analogamente a quanto descritto in precedenza, la lente acustica 110 comprende tre aste 116 che consentono di mantenere i dischi ad una distanza interdiscale desiderata.

Il diametro esterno del disco di copertura 112 e del disco di battuta 114 sono preferibilmente simili, ad esempio uguali, risultando così aventi un diametro esterno minimo, o quantomeno i diametri esterni con le dimensioni inferiori rispetto ai dischi rimanenti della lente acustica 110.

Il diametro esterno del disco medio 132 risulta invece avere un diametro esterno massimo, superiore cioà ̈ rispetto a quello dei dischi rimanenti della lente acustica 110.

I diametri esterni dei dischi intermedi della lente acustica 110 hanno dimensioni comprese tra il diametro esterno massimo del disco medio 132 e il diametro esterno minimo del disco di copertura 112 o del disco di battuta 114, aumentando con andamento parabolico a partire dal diametro esterno minimo del disco di copertura 112 fino a giungere ad un diametro esterno comunque inferiore al diametro esterno massimo del disco medio 132. L’andamento parabolico dei diametri esterni à ̈ preferibilmente simmetrico rispetto al disco medio 132.

Analogamente a quanto descritto in precedenza per la lente acustica 10, anche i dischi della lente acustica 110 presentano un foro centrale circolare, definito mediante il proprio diametro interno, ad eccezione del disco di copertura 112. Preferibilmente, ma non limitatamente, i diametri interni dei dischi della lente acustica 110 sono uguali tra loro.

Il volume compreso nell’insieme dei fori ricavati nei dischi della lente acustica 110 definisce un collettore 150, limitato ad una sua estremità dal disco di copertura 112.

La lente acustica 110 può essere convenientemente accoppiata ad un driver acustico 170, convenientemente ma non limitatamente installato su una cassa 172.

La lente acustica 110 Ã ̈ convenientemente posizionata con il disco di battuta 114 a contatto con la cassa 172 e con il foro centrale circolare posizionato in corrispondenza del driver acustico 170.

Grazie a tale posizionamento della lente acustica 110, l’emissione acustica diretta del driver acustico 170 viene raccolta all’interno del collettore 150. Dall’interno del collettore 150 le onde acustiche si propagano in seguito negli spazi interdiscali per fuoriuscire all’esterno e continuare la propagazione nell’ambiente circostante.

Il particolare effetto di rifrazione ottenuto mediante la lente acustica 110 à ̈ quello di onde acustiche che convergono dalla lente acustica 110 quando fuoriescono dagli spazi interdiscali lungo tutta la circonferenza dei dischi. Ad esempio le onde acustiche possono convergere verso una circonferenza concentrica ai dischi della lente acustica 110, tale circonferenza avente un diametro che dipende dall’andamento parabolico precedentemente descritto e visibile in figura 10.

La particolare conformazione dei diametri interni e dei diametri esterni dei dischi della lente acustica 110 consentono quindi di ottenere un effetto analogo a quello di una lente convergente.

Può essere definito un fuoco equivalente a quello delle lenti ottiche, che permette di porre in correlazione la convessità dell’andamento parabolico dei diametri esterni con la distanza del fuoco dall’asse di simmetria della lente acustica 110 o con il diametro della circonferenza a cui possono convergere le onde acustiche elaborate dalla lente acustica 110.

Anche per la lente acustica 110 valgono le considerazioni descritte in precedenza in merito alle dimensioni scelte per dimensionare la lente acustica 10.

Secondo una ulteriore variante dell’invenzione, come visibile nelle figure 11 e 12, una lente acustica 210 può comprendere un disco di copertura 212, un disco medio 232, un disco di battuta 214 e una serie di dischi intermedi.

I dischi della lente acustica 210 risultano essere delle porzioni di dischi realizzati in modo analogo ai dischi della lente acustica 10. In particolare i dischi della lente acustica 210 sono sezionati lungo un piano parallelo all’asse di simmetria dei dischi, individuato in figura 11 da un divisore 280.

Anche i dischi della lente acustica 210 sono preferibilmente distanziati di una distanza interdiscale predeterminata, ad esempio simile alla distanza interdiscale dei dischi della lente acustica 10 descritta in precedenza, o diversa ancora.

Analogamente a quanto descritto in precedenza, la lente acustica 210 comprende aste, non visibili in figura, che consentono di mantenere i dischi ad una distanza interdiscale desiderata.

Come visibile in figura 12 la lente acustica 210 può essere accoppiata ad un driver acustico 270, potendone elaborare le onde acustiche prodotte, così raccolte in un collettore 250.

Il particolare effetto di rifrazione ottenuto mediante la lente acustica 210 Ã ̈ quello di onde acustiche che divergono dalla lente acustica 210 quando fuoriescono dagli spazi interdiscali lungo tutta una porzione di circonferenza dei dischi.

La presenza del divisore 280 impedisce la propagazione delle onde acustiche nella direzione in cui à ̈ posizionato, consentendo così di ottenere, quando desiderabile, di diffondere le onde acustiche nell’ambiente circostante limitatamente ad un angolo di diffusione predeterminato.

Per la lente acustica 210 valgono le considerazioni relative alla lente acustica 10, in particolare per quanto riguarda l’andamento parabolico dei diametri esterni dei dischi e il comportamento divergente per la diffusione delle onde acustiche generate dal driver acustico 270.

Con riferimento alle figure 13 e 14, viene di seguito descritta una ulteriore variante dell’invenzione, in cui una lente acustica 310 comprende la lente acustica 210 precedentemente descritta, quest’ultima accoppiata con una ulteriore lente acustica 311 realizzata in modo speculare rispetto al divisore 280.

La lente acustica 311 può quindi essere accoppiata con un driver acustico 371 che generi ad esempio onde acustiche in modo indipendente dal driver acustico 270.

Un esempio di utilizzo à ̈ la diffusione nell’ambiente di un segnale audio stereo, destinando ad esempio il canale audio destro al driver acustico 270 e il canale audio sinistro al driver acustico 370.

Secondo un’altra variante dell’invenzione, visibile nelle figure 15 e 16, una lente acustica 410 comprende un disco di copertura 412, un primo disco di battuta 414, un secondo disco di battuta 415 e una serie di dischi intermedi.

Il primo disco di battuta 414 Ã ̈ preferibilmente accoppiato con un driver acustico 470 e una cassa 472, mentre il secondo disco di battuta 415 Ã ̈ preferibilmente accoppiato con un driver acustico 471 e una cassa 473.

Il diametro esterno dei dischi à ̈ configurato secondo un andamento parabolico. In particolare il diametro esterno si riduce a partire da entrambi i dischi di battuta 414 e 415 fino a giungere ai dischi in prossimità del disco di copertura 412, il quale à ̈ convenientemente costruito con un diametro esterno superiore a quello degli altri dischi della lente acustica 410.

La particolare conformazione e configurazione della lente acustica 410, in accoppiamento con i driver acustici e le casse descritti in precedenza, consente di ottenere una diffusione delle onde acustiche nell’ambiente circostante avente le caratteristiche geometriche visibili nelle figure 17 e 18.

In particolare la diffusione acustica risultante si conforma come due toroidi acustici, che, nel caso in cui venga impiegato un segnalo audio stereo per governare il driver acustico 470 e il driver acustico 471, garantisce una percezione stereofonica in tutto l’ambiente circostante alla lente acustica 410.

Infatti, pur essendo in presenza di una sorgente acustica localizzata in un singolo punto, si riesce ad ottenere un effetto di stereofonia, senza essere costretti ad impiegare sistemi bi o multi punto come i sistemi appartenenti alla tecnica nota, come ad esempio due o più casse acustiche poste ad una certa distanza tra di loro per riuscire ad ottenere un qualche effetto stereofonico.

Grazie a tale effetto riscontrato anche sperimentalmente e alla forma toroidale doppia della diffusione acustica, si ottiene sostanzialmente un campo acustico che presenta le medesime qualità stereofoniche e di potenza acustica in tutti i punti appartenenti ad una sfera che abbia centro nella lente acustica 410.

A differenza della tecnica nota in cui si riesce a ottenere soltanto una divergenza che si conforma come un cono frontale o comunque come una divergenza secondo una unica direzione, una lente acustica divergente secondo l’invenzione consente di ottenere divergenza acustica secondo più direzioni, a seconda del risultato desiderato. La divergenza acustica, a seconda della conformazione della lente acustica stessa come descritto precedentemente, può essere estesa fino a giungere ad una divergenza delle onde acustiche in tutte le direzioni, ottenendo quindi l’effetto di un campo acustico che presenti le medesime qualità stereofoniche e di potenza acustica in tutti i punti appartenenti ad una sfera che abbia centro nella lente acustica.

La possibilità di ottenere un campo acustico di tipo sferico, mediante l’impiego di una lente acustica secondo l’invenzione, consente anche di superare ostacoli che vengano interposti tra la lente acustica e il ricevente delle onde acustiche emesse, grazie alla diffusione toroidale delle onde acustiche che consente quindi di aggirare l’ostacolo, conservando inoltre potenza acustica ed estensione di frequenze trasmesse.

Si à ̈ inoltre riscontrato anche sperimentalmente un lieve discostamento dalla diffusione sferica nei punti indicati con 491 e 492 in figura 17, nei quali, per effetto dell’andamento esemplificato dei toroidi acustici, risulta che l’emissione acustica di un driver acustico sia lievemente inferiore rispetto all’altro, paragonandoli ad altri punti equidistanti dalla lente acustica 410. Ad esempio nel punto 491 risulta lievemente attenuata l’emissione acustica del driver acustico 470 contenuto nella cassa 472, mentre l’emissione acustica del driver acustico 471 contenuto nella cassa 473 non risulta attenuata.

Secondo una ulteriore variante dell’invenzione, visibile nelle figure 19 e 20, una lente acustica 510 comprende un disco di copertura 512, un disco di battuta 514, un disco medio 532 e una serie di dischi intermedi. La configurazione dei dischi e in particolare l’andamento parabolico dei diametri esterni à ̈ analogo a quello descritto in precedenza per la lente acustica 10.

I dischi della lente acustica 510 sono solidali con un collettore 550 rigido, realizzato preferibilmente in materiale ad alta rigidità meccanica, come ad esempio acciaio duro, vetro, pietra o altro ancora.

Un trasduttore a induzione di vibrazione 570 à ̈ posto a contatto con il collettore 550 rigido, così da trasmettere una vibrazione al collettore 550 rigido che a sua volta la trasmette ai dischi della lente acustica 510.

Si riesce così ad ottenere un effetto divergente analogo alla lente acustica 10 descritta in precedenza, comprendendo anche i vantaggi dei trasduttori a induzione di vibrazione.

I dischi della lente acustica 510, essendo solidali al collettore 550 rigido, diventano anch’essi sorgente di emissione acustica, in alcuni casi consentendo di ottenere una resa acustica nell’ambiente circostante addirittura migliore rispetto alle varianti comprendenti dei driver acustici tradizionali.

Un altro vantaggio di tale soluzione à ̈ la maggior compattezza data dalle dimensioni contenute del trasduttore a induzione di vibrazione 570 rispetto alle dimensioni di altri driver acustici.

Il materiale con cui à ̈ costruita una lente acustica secondo l’invenzione à ̈ preferibilmente, ma non limitatamente, con una rigidezza elevata. Ad esempio à ̈ preferibile che il materiale presenti almeno la rigidezza richiesta per mantenere sostanzialmente invariate le sue caratteristiche, come dimensione, forma e posizione quando sono applicate le forze esercitate dalle onde acustiche che devono essere rifratte. Infatti, tanto più il materiale con cui sono realizzati i dischi delle lenti acustiche secondo l’invenzione à ̈ rigido o duro, permettendo urti elastici, tanto più viene preservata la potenza acustica emessa dalla sorgente di riferimento.

La presenza del collettore à ̈ preferibile per ottenere un funzionamento ottimale delle lenti acustiche secondo l’invenzione, dovuto al fatto che nel collettore stesso riescono a svilupparsi sostanzialmente la maggior parte della forma d’onda della emissione acustica, che quindi solo successivamente viene deviata all’interno degli spazi interdiscali per essere direzionata, evitando così la formazione di armoniche indesiderate e mantenendo un suono quanto più possibile privo di rumore.

Possono essere previste inoltre varianti da ritenere comprese nell’ambito dell’invenzione definito dalle seguenti rivendicazioni, come ad esempio dischi aventi forme differenti rispetto al cerchio, come poligoni con tre o più lati, sistemi per mantenere una data distanza interdiscale diversi dalle aste e diverse combinazioni di caratteristiche rispetto a quelle presentate nelle rispettive varianti dell’invenzione come descritte.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) per la rifrazione di onde acustiche generate da una sorgente acustica (70; 170; 270; 371; 470, 471; 570), dette onde acustiche sviluppantesi lungo un asse acustico, detta lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) comprendendo: - un telaio (16; 116); - almeno tre elementi (12, 14, 18, 20, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44; 60; 112, 114, 132; 212, 214, 232; 312; 412, 414, 415; 512, 514, 532) fissati al telaio (16; 116); detti almeno tre elementi (12, 14, 18, 20, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44; 60; 112, 114, 132; 212, 214, 232; 312; 412, 414, 415; 512, 514, 532) delimitando, tra ciascuna coppia di detti almeno tre elementi (12, 14, 18, 20, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44; 60; 112, 114, 132; 212, 214, 232; 312; 412, 414, 415; 512, 514, 532), almeno un primo spazio di rifrazione e almeno un secondo spazio di rifrazione, entrambi sviluppantesi in almeno una direzione inclinata rispetto all’asse acustico ed atti ad essere attraversati dalle onde acustiche generate dalla sorgente acustica (70; 170; 270; 371; 470, 471; 570); detto almeno un primo spazio di rifrazione costituendo un primo percorso di rifrazione avente una prima lunghezza, una porzione di ingresso ed una porzione di uscita; detto almeno un secondo spazio di rifrazione costituendo un secondo percorso di rifrazione avente una seconda lunghezza, una porzione di ingresso ed una porzione di uscita; detta seconda lunghezza essendo superiore a detta prima lunghezza, così da ottenere una rifrazione delle onde acustiche in corrispondenza delle porzioni di uscita di detti almeno un primo spazio di rifrazione ed almeno un secondo spazio di rifrazione; caratterizzata dal fatto di comprendere un collettore acustico (50; 150; 250; 550) che raccoglie e convoglia le onde acustiche fino alle porzioni di ingresso di detti almeno un primo spazio di rifrazione ed almeno un secondo spazio di rifrazione, detto collettore acustico (50; 150; 250; 550) comprendendo un volume di sviluppo delle onde acustiche.
2. 2) Lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione di ingresso dell’almeno un primo spazio di rifrazione si trova ad una distanza dalla sorgente acustica (70; 170; 270; 371; 470, 471; 570) diversa rispetto alla porzione di ingresso dell’almeno un secondo spazio di rifrazione.
3. 3) Lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno un foro passante à ̈ ricavato in almeno uno degli almeno tre elementi, detto foro passante agendo da collettore acustico (50; 150; 250; 550), e in cui uno degli almeno tre elementi (12; 60; 112; 312; 412; 512) agisce come confine del collettore acustico.
4. 4) Lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno di detti almeno tre elementi (12, 14, 18, 20, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44; 60; 112, 114, 132; 212, 214, 232; 312; 412, 414, 415; 512, 514, 532) à ̈ diverso dagli altri per forma e/o dimensione.
5. 5) Lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il bordo estremo di almeno uno degli almeno tre elementi (12, 14, 18, 20, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44; 60; 112, 114, 132; 212, 214, 232; 312; 412, 414, 415; 512, 514, 532) comprende almeno due punti tra loro simmetrici rispetto all’asse acustico.
6. 6) Lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno di detti almeno tre elementi (12, 14, 18, 20, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44; 60; 112, 114, 132; 212, 214, 232; 312; 412, 414, 415; 512, 514, 532) ha almeno parzialmente la forma di un disco.
7. 7) Lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno due di detti almeno tre elementi (12, 14, 18, 20, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44; 60; 112, 114, 132; 212, 214, 232; 312; 412, 414, 415; 512, 514, 532) sono disposti paralleli tra loro.
8. 8) Lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno di detti almeno tre elementi (12, 14, 18, 20, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44; 60; 112, 114, 132; 212, 214, 232; 312; 412, 414, 415; 512, 514, 532) à ̈ disposto perpendicolarmente rispetto all’asse acustico.
9. 9) Diffusore acustico comprendente almeno una cassa (72; 172; 472, 473), almeno un punto di emissione acustica (70; 72; 170; 270; 371; 470; 471; 570) che agisce come sorgente acustica e almeno una lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) secondo una delle rivendicazioni precedenti.
10. 10) Diffusore acustico comprendente almeno due casse (472, 473), almeno due punti di emissione acustica (470, 471) che agiscono come sorgente acustica e almeno una lente acustica (10; 10’; 110; 210; 310; 410; 510) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, ciascuno di detti almeno due punti di emissione acustica essendo controllato da un segnale audio dedicato.