VEHÍCULOS PARA PASAJEROS QUE INCORPORAN ALTAVOCES QUE COMPRENDEN ELEMENTOS DE EMISIÓN ACÚSTICA EN FORMA DE PANEL
CAMPO TÉCNICO La invención se refiere a vehículos para pasajeros y más particularmente a vehículos para pasajeros que incorporan altavoces que comprenden elementos de emisión acústica en forma de panel . ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Las modalidades de la presente invención utilizan elementos de naturaleza, estructura y configuración general y/o específicamente logrables mediante la implementación de las enseñanzas de nuestra solicitud PCT 097/09842. Tales elementos tienen así la capacidad de sostener y propagar entradas de energía vibracional mediante ondas de flexión en un área(s) operativa (s) que se extienden transversalmente del grosor, frecuentemente pero no necesariamente hasta los bordes de el (los) elemento (s) ; se configuran con o sin anisotropía de rigidez de flexión para tener componentes de vibración en modo resonante distribuidos a través de dicha (s) área(s) de manera benéfica para el acoplamiento acústico con el aire del ambiente; y tienen ubicaciones o sitios preferenciales predeterminados dentro de dicha área para medios de excitación, particularmente activos operacionalmente o parte (s) móvil (es) de los mismos efectivos en relación con la actividad vibracional acústica en dicha (s) área(s) y señales, usualmente eléctricas, correspondientes al contenido acústico de tal actividad vibracional. Elementos como las anteriores se llaman en la presente radiadores acústicos de modo distribuido y se asume que están caracterizados como en la mencionada solicitud PCT W097/09842 y/o de otra forma como se provee específicamente en la presente. Esta invención se relaciona particularmente con dispositivos acústicos en la forma de altavoces de emisión acústica resonante para uso en vehículos de pasajeros tales como automóviles, aviones, botes, trenes, etc., y con vehículos que incorporan tales altavoces. SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención es un vehículo que tiene un comportamiento para pasajeros caracterizado por un altavoz en el compartimento de pasajeros, que comprende un radiador acústico en modo distribuido y un excitador instalado sobre el radiador para vibrar el radiador haciéndolo resonar. El radiador puede estar integrado en un asiento para pasajero en el vehículo o en una puerta dentro del compartimento de pasajeros. El radiador puede estar integrado en el interior del compartimento para pasajeros, por ejemplo en una pared, el piso o el techo. Así, el radiador puede estar integrado en el revestimiento del techo en un automóvil o similar. Puede instalarse una pluralidad de tales radiadores dentro del vehículo. El vehículo puede comprender un componente moldeado fibroso o plástico en o formando parte del compartimento de pasajeros, y el radiador puede integrarse con el componente. El radiador puede comprender un panel liviano rígido con un núcleo celular intercalado entre las capas de revestimiento, y en donde un de los revestimientos se integra al componente moldeado. Dicho revestimiento puede ser delgado en comparación con el espesor promedio de la pared del componente. Dicho revestimiento puede estar rodeado por una estría o ranura en el componente, definiendo la estría un anillo elástico para el radiador, y la ranura ayudando a definir una región de operación de flexión en modo distribuido. Desde otro aspecto, la invención es un componente de vehículo que comprende un altavoz que tiene un radiador acústico de modo distribuido y un excitador instalado sobre el radiador para hacer vibrar el radiador para hacerlo resonar . Empleando el principio para el altavoz de modo distribuido descrito en nuestra solicitud Internacional 097/09842, es posible emplear estructuras existentes adecuadas, directamente o por adaptación o modificación, o por diseño original, para operar como altavoces efectivos. La operación en modo distribuido indica que puede favorecerse una difusión benéfica de las resonancias modales en una estructura prevista para operar como un radiador acústico. El principio enseña propiedades de estructura, geometría y punto (s) de conducción que promueven una buena densidad modal para una reproducción de sonido de amplio rango. Algunas estructuras, por ejemplo paneles existentes prefabricados o similares pueden tener naturalmente tal propiedad en el rango de frecuencia de interés, para el cual un análisis matemático y mecánico apropiado determinará el punto (s) de conducción y los excitadores óptimos y sus características para una salida acústica útil . Obviamente donde son apropiadas estructuras existentes o instaladas existe potencialmente una alta conveniencia, utilidad y valor decorativo y adicionalmente un beneficio en costos para la operación adicional/inclusión de un altavoz, bien sea para una aplicación de música o alocución por ejemplo telefonía móvil a manos libres para mejorar la seguridad. Tal clase de altavoz proporciona ahorro de peso y/o mayor seguridad al impacto para los ocupantes del vehículo. Sujeto a análisis estructurales y acústicos incluyendo el efecto de la carga de aire potencial, un panel interior de puerta o un estante para paquetes o su equivalente o el revestimiento del techo existentes pueden beneficiarse de la modificación a sus instalaciones o por la adición de partes para aumentar la rigidez, de secciones o paneles, para dar como resultado un rendimiento más cercano a la forma de modo distribuido prevista, en el rango previsto de operación. Alternativamente estas unidades de panel, compatibles o por otra parte con la practica existente, pueden estructurarse y diseñarse para que posean potencial de modo distribuido para interiores vehiculares y en generales de autobuses, o dimensiones menores que las de habitaciones, por ejemplo, coches de ferrocarril, autobuses, etc., de acuerdo con los principios descritos en nuestra solicitud Internacional W097/09842. Para el uso en automóviles el principio de modo distribuido es particularmente apropiado, dado que el elemento acústico puede ser robusto, resistente al agua y al ambiente y no requiere rejilla de cobertura o apertura, o protección para su operación efectiva. De hecho, la parte acústico del panel puede estar completamente integrada de forma que no se requiere indicación externa de su presencia, esto también es para el diseño interior en donde la presencia visual de sistemas de altavoz se evita. Cuando se incorporan sistemas de sonido en vehículos, el principio de modo distribuido permite que se integren completamente en unidades prefabricadas incluyendo servicios relacionados, tales como luces de techo y tecnología relacionada de control y de despliegue abastecida por algo tan pequeño como un arnés alámbrico para reducir el costo de instalación. Además, la integración de dispositivos más avanzados en, por ejemplo, el revestimiento del techo de un vehículo, agrega valor de ingeniería a este producto. Mientras que las bocinas de modo distribuido son capaces de, y en general están diseñados para operar sobre, un rango de frecuencia ancha, en particular solamente para alcanzar las frecuencias más altas audibles sin el uso de elementos de conducción adicionales o de redes de entrecruzamiento, algunas estructuras de paneles proporcionan por sí mismas la operación efectiva en el rango de frecuencias más bajas obedeciendo a su frecuencia fundamental de flexión relativamente baja. En tanto se empleen elementos incorporados o de otra forma, de parlantes de modo distribuido para el rango usual de frecuencia media y alta, las frecuencias de flexión naturalmente bajas para los paneles estructurales o modulares en cuestión, pueden utilizarse para la reproducción de sonido las cuales se optimizan en el rango de baja frecuencia para funcionar congruentemente con las unidades del rango alto. El resultado es una operación benéfica adicional de tal panel con doble propósito mientras que el rango de baja frecuencia puede extenderse hasta el rango cubierto generalmente por las unidades tipo caja llamadas de altavoz para sonidos sub-graves, caracterizadas por la operación en el rango por debajo de 150 Hz y que puede extenderse hacia abajo hasta el límite audible de 20 Hz, o aproximadamente, siendo este límite inferior aún detectable para la percepción humana y capaz de mejorar el disfrute de las señales de música reproducida de anchura de banda grabada ancha . Los paneles estructurales mayores de construcción más pesada de compuestos de resinas unidos de combinaciones de estas y materiales similares tendrán resonancias modales que se extienden al rango bajo y pueden ser conducidas por cierto número de energizadores electromagnéticos incluyendo aquellos diseñados específicamente para satisfacer altavoces de modo distribuido como los descritos en nuestras solicitudes Internacionales W097/09859, 097/09861, W097/09858, optimizado por la fuerza de conducción y la resonancia natural para acoplarse apropiadamente a paneles mayores más pesados. La integración de los sistemas de sonido con el diseño del vehículo, también con las unidades de iluminación es un aspecto importante de la practica moderna. El principio de la bocina de modo distribuido es particularmente apropiado para aquellas aplicaciones donde pueden diseñarse sistemas de sonido no obstruyentes, aún totalmente ocultos. Tipos de rango completo de paneles resonantes de altavoces u otros, pueden aumentarse mediante paneles resonantes de modo distribuido, los cuales están diseñados para ser efectivos en el rango bajo. Los sonidos de rango bajo son esencialmente no direccionales, lo cual elimina ampliamente las restricciones sobre su ubicación. Así, los paneles de modo distribuido de bajo rango pueden colocarse ventajosamente bajo los asientos en un área protegida o incorporados en el panel inferior del asiento. Los componentes de vehículos que son apropiados para operación a baja frecuencia con excitadores electrodinámicos incluyen estantes para paquetes, revestimiento de techos y paneles interiores de puertas. La estructura de un revestimiento de techo puede ser de múltiples capas, con una base estructural de fibra resinada recubierta por una espuma delgada acústicamente porosa y por una tela u otro recubrimiento decorativo. En una modalidad la base del revestimiento del techo se encuentra perforado por una o más aberturas en las cuales pegueñas bocinas de modo distribuido pueden soportarse elásticamente para proveer uno o más canales de reproducción de sonido convenientemente por encima de las cabezas de los pasajeros, siendo el sonido fácilmente transmitido a través de la capa porosa. Estas bocinas separadas de modo distribuido son más apropiadas para el rango de frecuencias medias y superiores y el rango bajo se reproduce entonces preferentemente al resonar la estructura del revestimiento del techo con un excitador electrodinámico apropiado. La virtud particular de una bocina de modo distribuido en este diseño es la ausencia de punto caliente o efecto de proximidad lo cual provee superior distribución de sonido para los pasajeros del vehículo. Durante la manufactura, pequeñas bocinas de modo distribuido pueden moldearse en su sitio en un revestimiento del techo o lo similar para simplificar la construcción. Para evitar la posibilidad de sobrecarga de energía, y la consecuente necesidad de reparación, limitadores térmicos, pueden incorporarse por ejemplo, resistores autoajustables de coeficiente positivo de temperatura, en el arnés alámbrico para proteger los excitadores. Un altavoz de acuerdo a la presente invención puede incorporarse en un vehículo convencional utilizando, por ejemplo, superficies existentes o parcialmente modificadas, o mediante moldeado y apropiado ensamble de un panel de altavoz de modo distribuido para los diferentes revestimientos y accesorios del vehículo, por ejemplo en paneles del revestimiento del techo lejos del contacto con la cabeza del ocupante. Un radiador acústico de modo distribuido diseñado para operar a bajas frecuencias, esto es, un altavoz para sonidos sub-graves, puede colocarse en lugares tales como el área bajo los asientos o en los respaldos de los asientos, y también puede adaptarse a la totalidad del revestimiento de un techo de rigidez apropiada. La reproducción de sonido de frecuencia media-alta puede lograrse empleando paneles de altavoces de modo distribuido acoplados a, o instalados en la formación al vacío u otro proceso de moldeado de los accesorios internos, en particular el revestimiento del techo, el revestimiento de la puerta, el estante porta-paquetes, el parasol o el guardafango de un automóvil. Las frecuencias del bajo pueden producirse al aplicar un excitador apropiado a un revestimiento del techo o al portapaquetes posterior y/o mediante el uso de paneles separados de modo distribuido acoplados a los lados inferiores de los asientos, a las partes posteriores de los asientos o revestimientos de las puertas o aun a los recubrimientos de los pisos. En una aplicación particular, las cavidades para los pies en los vehículos pueden utilizarse para amplificar las frecuencias del bajo como un cuerno para los radiadores del panel instalado en tal ubicación. Cuando las bocinas se encuentran próximas a las cabezas de los pasajeros, especialmente en las aplicaciones del revestimiento del techo o del descanso de la cabeza, puede obtenerse una eliminación de ruido de buen orden o una relación de ancho de banda y eliminación, como un beneficio adicional en relación con sistemas apropiados de procesamiento de señales, conocidas per se . Debido a características de dispersión muy amplias de los altavoces de modo distribuido y a la naturaleza difusa del sonido, se logra una distribución uniforme del sonido en la cabina del vehículo con una buena relación de señal a ruido. Un mejoramiento adicional del "balance tonal" y también una "reducción del ruido dinámico de camino", esto es, una eliminación del ruido puede lograse por métodos de DSP (Procesamiento digital de señales) debido a la naturaleza muy uniforme de la distribución de potencia del sonido de los paneles de altavoces de modo distribuido . Debido a la naturaleza eléctricamente compatible de los paneles de bocinas de modo distribuido, que utilizan excitadores electro-dinámicos, pueden utilizarse la electrónica y la amplificación existentes. Debido a los procedimientos actuales de manufactura adoptados por los fabricantes de vehículos, ellos prefieren adquirir sub-ensamblajes pre-probados completamente funcionales. Las aplicaciones anteriores proporcionan por sí mismas a tales métodos preferidos de manufactura y sub-contratación. BREVE DESCPIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se ilustra diagramáticamente, a manera de ejemplo, en los dibujos acompañantes, en los cuales : La Figura 1 es una vista en planta de un techo o de un revestimiento de techo para un automóvil, construido de acuerdo con la presente invención; La Figura 2 es una vista lateral transversal parcial del revestimiento de techo de la figura 1; La Figura 3 es una vista en perspectiva de la porción frontal de un automóvil; La Figure 4 es una vista en planta correspondiente a la figura 3 , y La Figura 5 es una vista de parte del interior de un automóvil . MEJORES MODOS PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN En las Figuras 1 y 2 se muestra un techo o revestimiento de techo (1) para un automóvil (no mostrado) cuyo revestimiento de techo comprende un cuerpo principal
(2) de un material fibroso impregnado de resina el cual se forma para su configuración por moldeado y que se cubre sobre su superficie inferior con una capa de espuma elástica (3), por ejemplo de plástico o caucho, la cual a su vez se encuentra cubierta por una capa de revestimiento decorativa (4) de material textil o similar. Como se muestra, cuatro altavoces de emisión acústica resonantes en forma de panel (5) , como se describen en la solicitud Internacional W097/09842 se encuentran provistos dentro del espesor del revestimiento de techo y se instalan en el revestimiento de techo de tal forma que se colocan generalmente por encima de las cabezas de los ocupantes del automóvil. Los cuatro altavoces (5) se proporcionan como altavoces de frecuencia media/alta. Además, un par opuesto de excitadores de vibración se instala directamente sobre el cuerpo del revestimiento de techo, para excitar el revestimiento de techo a bajas frecuencias en la forma de un altavoz para sonidos sub-graves que opera como un radiador acústico de modo distribuido según se describe en la solicitud Internacional 097/09842. Los excitadores de vibración pueden ser de la clase descrita en las solicitudes Internacionales Nos. 097/09859, 097/09861, W097/09858 y son preferentemente dispositivos electrodinámicos inerciales . Un arnés alámbrico (7) que provee energía eléctrica a los diversos altavoces y otros componentes tales como luces interiores (18) se integran con el revestimiento de techo. Puede ser deseable proveer limitadores de corriente (8) en el alambrado (7) hacia los altavoces para proteger a los excitadores contra una sobrecarga. Un espejo retrovisor (19) se muestra instalado sobre el revestimiento de techo. Como se muestra en la Figura 2, los altavoces (5) de frecuencia media/alta se proporcionan en cavidades (9) formadas en el espesor del cuerpo (2) del revestimiento de techo y mediante la reducción local del espesor de la capa de espuma elástica (3) en donde la capa de espuma es acústicamente transparente. Monolitos generalmente en paneles rectangulares rígidos livianos (10), por ejemplo de plástico impregnado de fibra formando radiadores acústicos resonantes y elaborados de acuerdo con las enseñanzas en la W097/09842 se encuentran instalados en las cavidades respectivas (9) sobre elementos separados de suspensión elásticos (11), por ejemplo, de un material elastomérico espumado, que se instalan sobre el cuerpo y se fijan al panel (10) cerca a sus bordes. Un excitador de vibración
(12) se instala sobre el panel (10) para lanzar las ondas de flexión hacia el panel y se coloca sobre el panel como se trató en la W097/09842. Los excitadores (12) pueden ser electrodinámicos y pueden ser de la variedad inercial . Las Figuras 3 y 4 muestran un automóvil (15) en el cual se omitieron el techo y el revestimiento del techo en beneficio de la claridad, e ilustra que los altavoces (5) de panel, de emisión acústica de la clase descrita anteriormente también se proveen en el revestimiento interior (14) del espacio para los pies de los pasajeros (13) y pueden ser benéficos mediante tal colocación dado que los volúmenes parcialmente encerrados de tales espacios para los pies pueden actuar como cuernos o resonadores para mejorar la señal acústica. Los radiadores pueden ser de baja frecuencia, esto es, altavoces, sub-altavoces para sonidos graves . En la Figura 5, un automóvil (15) de la clase anteriormente descrita se equipa adicionalmente con altavoces (5) de emisión acústica de modo distribuido integrados en los parasoles (17) acoplado a la parte superior de parabrisas (16) del automóvil. Los parasoles (17) incorporan paneles resonantes (10) excitados por excitadores de vibración (12) como se describió anteriormente. La forma de panel de un radiador acústico de modo distribuido lo hace particularmente apropiado para tal propósito. Mediante un cuidadoso, balance de los niveles de sonido, la fuente de sonido del parasol puede utilizarse para proporcionar una dirección de imagen mejorada y la localización frontal para las personas sentadas en la parte delantera del vehículo. Para los pasajeros de la parte posterior puede lograrse una localización aumentada mediante elementos de bocina adicionales que funcionan además de los radiadores principales del revestimiento de techo/estante para paquetes: estas pueden incorporarse en los respaldos de los asientos, apoyos de cabeza o semi-empotramientos o en las secciones de acabado de las puertas.