MXPA02008784A

MXPA02008784A - Sistema de enmascaramiento de sonido.

Info

Publication number: MXPA02008784A
Application number: MXPA02008784A
Authority: MX
Inventors: P Roy Kenneth
Original assignee: Armstrong World Ind Inc
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2003-04-25
Also published as: KR20030022716A; JP2003186480A; US20030048910A1; EP1291845A2; CA2398201A1; BR0203540A

Abstract

Se describe un sistema de enmascaramiento de sonido que incluye una unidad de flujo de aire que aloja por lo menos un altavoz que genera un campo de sonido de enmascaramiento; la unidad de flujo de aire con frecuencia es un difusor de aire colocado en el interior de un techo suspendido en falso convencional compuesto de lozas de techo; el difusor de aire provee un orificio acustico en el plano de techo por donde el sonido puede desplazarse al interior de la habitacion sin que lo obstruya el plano de las lozas del techo; el altavoz esta alojado dentro del difusor de aire y esta dirigido al interior de la habitacion que se va a tratar; el altavoz tiene la capacidad de producir ondas de sonido en una frecuencia que enmascara la voz humana.

Description

SISTEMA DE ENMASCARAMIENTO DE SONIDO CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a la atenuación del sonido y particularmente al enmascaramiento de sonidos dentro de espacios cerrados.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Conforme crece el sector de servicios de la economía, más y más trabajadores laboran en oficinas en lugar de laborar en plantas de manufactura. La necesidad de tener un espacio que sea flexible y que se pueda adaptar, ha dado como resultado espacios de trabajo de diseño abierto, locales grandes con altura reducida y divisiones móviles y sistemas de techos suspendidos en falso. La densidad de las estaciones de trabajo también se está incrementando, en donde más trabajadores ocupan un espacio físico determinado. Adicionalmente, los teléfonos, tecnologías de conferencia, y computadoras de multimedia con grandes pantallas que reflejan sonido y que cuentan con sistemas de entrada de voz, tienden a incrementar el nivel de ruido del lugar de trabajo.

En espacios cerrados, particularmente en instalaciones de salones de conferencia y oficinas, la inteligibilidad de los discursos y el rendimiento acústico están determinados por una variedad de factores, incluyendo la forma del salón, el inmobiliario, número de ocupantes, y especialmente los acabados del piso, paredes y techo. Este ambiente acústico determina la cantidad de intrusión de sonido, al igual que el efecto que tiene el ruido externo y las distracciones por las conversaciones de otros, en los oyentes. Por lo regular, existen dos enfoques para mitigar la presencia de sonidos no deseados en un espacio. Se puede atenuar conforme se desplaza desde su fuente, o se puede cubrir o enmascarar con sonidos de enmascaramiento electrónicamente producidos. Dichos sistemas de enmascaramiento de sonido generalmente están diseñados para evitar que el discurso se convierta en una distracción en el ambiente de trabajo mediante la introducción de sonido acústicamente adaptado en el ambiente que enmascara los ruidos que originan la distracción. Dichos sistemas son deseables incluso cuando se han instalado sistemas de techo de alto rendimiento y de mobiliario, ya que aseguran que cuando los sistemas de volumen de aire variable están moviendo pequeñas cantidades de aire, se encuentra presente suficiente sonido ambiental de fondo, para evitar que se escuchen y entiendan por casualidad las conversaciones. El enmascaramiento de sonido provee un sonido de fondo electrónicamente generado para lograr niveles normales de privacidad. Un método para enmascarar efectivamente el sonido es crear un campo amplio y uniforme de sonido de enmascaramiento al nivel del oyente, dentro del espacio que se va a tratar. Este campo de sonido se puede generar con una disposición de altavoces. Tradicionalmente, los sistemas de enmascaramiento de sonido han incluido altavoces dinámicos estándar montados en o sobre un techo suspendido en falso, en centros de 3.65 a 4.87 ms y conectados a un amplificador de corriente que está ubicado centralmente. En una configuración común, los altavoces están orientados para que su emisión se dirija hacia arriba, hacia el techo sólido, por encima del techo suspendido en falso. Esto permite una trayectoria más larga para que se desplace el sonido, y además disperse el campo de sonido, dependiendo de los acabados de superficie del techo sólido. Conforme el sonido reflejado pasa a través del sistema de techo suspendido en falso, se dispersa adicionalmente, para que el campo de sonido que llega al oyente sea relativamente difuso y consistente. Con dichos sistemas tradicionales de enmascaramiento, el sonido de enmascaramiento se debe reproducir a niveles de volumen relativamente altos para retener el volumen apropiado después de pasar a través de las lozas del techo acústico. Esto no sólo requiere el uso de más energía para dirigir los altavoces, con frecuencia afecta la elección de las lozas del techo, y quizás elimina algunos productos de mayor rendimiento a favor de aquellos que proveerán mejor la transmisión del sonido de enmascaramiento . Al orientar los altavoces directamente hacia abajo a través del techo, o al montar los altavoces convencionales encima de los paneles del techo, se crea un campo de sonido no uniforme en las frecuencias de interés, donde el sonido es más fuerte en unas áreas y más leve en otras. Para compensar lo anterior, se requiere el uso de más altavoces a un costo considerablemente más elevado. Sin embargo, la penalidad por dirigir los altavoces hacia arriba, es que se requiere energía adicional considerable para accionar los altavoces y que proporcionen los niveles de sonido deseados al oyente. Además, las instalaciones con numerosas oficinas pequeñas tienen divisiones y paredes que con frecuencia se mueven sin tomar en cuenta la ubicación de los altavoces dentro del techo. Como resultado, los altavoces ubicados con una separación de 3.65 a 4.87 metros en el techo, pueden quedar fuera de las oficinas con paredes en centros de 3.04 ó 3.65 metros. Por lo tanto, algunas oficinas tienen probabilidades de quedar ubicadas directamente debajo de los altavoces, y otras no. Dicho espaciamiento da como resultado una inconsistencia en el campo de sonido en espacios de varios tamaños y formas. Adicionalmente, la mayoría de los altavoces tiene un patrón de radiación acústica que depende mucho de la frecuencia de excitación. Con frecuencias muy bajas, el altavoz electrodinámico crea un campo reverberante que es amplio y sumamente uniforme. Sin embargo, conforme se incrementa la frecuencia de la onda de entrada, el campo de sonido producido por el altavoz se torna más enfocado y directo. Debido a que los altavoces dinámicos convencionales producen un campo de sonido coherente dirigido en frecuencias de interés en enmascaramiento, su uso para crear un campo reverberante difuso y uniforme representa todo un reto.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION Como se ha descrito brevemente, la presente invención comprende un sistema de enmascaramiento de sonido que incluye una unidad de flujo de aire que aloja por lo menos un altavoz que genera un campo de sonido de enmascaramiento. Por lo regular, la unidad de flujo de aire es un difusor de aire colocado en un techo suspendido en falso convencional compuesto de una rejilla metálica y lozas del techo. El difusor de aire provee un orificio acústico en el plano de techo por donde el sonido puede desplazarse al interior de la habitación sin obstrucciones originadas por el plano de las lozas del techo. El altavoz está alojado dentro del difusor de aire y está dirigido al interior de la habitación. El altavoz se puede colocar para producir ondas de sonido de enmascaramiento en una frecuencia que enmascare la voz humana. Las ondas de sonido de enmascaramiento pueden pasar libremente al interior de la habitación a través del panel en el difusor, en lugar de pasar a través de la loza del techo acústico. Los sonidos de enmascaramiento enmascaran las ondas de sonidos indeseables o que producen distracción. Al ubicar el altavoz de enmascaramiento dentro de la unidad de flujo de aire, el sistema de enmascaramiento se mueve cuando el sistema de flujo de aire se reubica por la reconfiguración del espacio de la oficina. La mayoría de las reconfiguraciones, incluyen una unidad de flujo de aire dentro de cada espacio recientemente creado; por lo tanto, también se reubica el sistema de enmascaramiento de sonido. La reubicación de ambos sistemas se combina en una sola operación, ubicando el altavoz de enmascaramiento dentro del alojamiento de la unidad de flujo de aire.

En una modalidad del sistema de enmascaramiento de sonido, también se incluye un altavoz de panel plano. La incorporación de un altavoz de panel plano contribuye a la dispersión amplia y uniforme del campo de sonido de enmascaramiento. Adicionalmente, el altavoz de panel plano permite que el impulsor de enmascaramiento se ubique muy cerca del espacio tratado, lo que ayuda a eliminar los problemas acústicos potenciales asociados con el montaje de los altavoces sobre el plano del techo. La invención, además incluye un método para generar un campo de sonido de enmascaramiento. El método incluye los pasos de generar un campo de sonido de enmascaramiento dentro de una unidad de flujo de aire móvil, y dirigir el campo de sonido generado al interior de una habitación para atenuar el sonido. El método además incluye detectar un nivel de sonido y filtrar el nivel de sonido detectado para producir un espectro de sonido deseado y de esa forma generar el campo de sonido de enmascaramiento para atenuar el sonido.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos: La figura 1 ilustra una modalidad de la presente invención, en donde un altavoz de panel plano está unido al panel del difusor de aire de una unidad de flujo de aire ajustada dentro de un módulo de rejilla de teche- La figura 2 es una ilustración de un altavoz de panel plano típico compatible con la presente invención; La figura 3 ilustra una modalidad de la presente invención, en donde un altavoz de panel plano está unido a través de una abertura en el panel lateral de la unidad de flujo de aire; La figura 4 ilustra una modalidad de la presente invención, en donde un altavoz de panel plano está unido perpendicularmente al panel del difusor de aire de la unidad de flujo de aire; y La figura 5 ilustra una modalidad de la presente invención, en donde un altavoz de panel plano está unido perpendicularmente al panel lateral de la unidad de flujo de aire.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION La presente invención comprende un sistema de enmascaramiento de sonido que incluye una unidad de flujo de aire que aloja por lo menos un altavoz que genera un campo de sonido de enmascaramiento. La unidad de flujo de aire comprende típicamente un difusor de aire colocado en un techo suspendido en falso convencional compuesto de una rejilla metálica y de lozas de techo acústicas. El altavoz es cualquier dispositivo que genera sonido que tiene la capacidad de suministrar un campo de sonido de enmascaramiento. El altavoz está alojado dentro del ensamble del difusor de aire y está colocado de tal manera que el sonido emitido se dirija al interior del espacio que se va a tratar. El altavoz se puede dirigir de manera adecuada para producir ondas de sonido con características espaciales y de frecuencia que enmascaren la voz humana. El altavoz también se puede dirigir para que produzca su emisión junto con otras características sónicas que puedan enmascarar sonidos que se consideran como una distracción. Dichos sonidos indeseables pueden ser emanados desde el sistema de ventilación u otra maquinaria en el espacio que se va a tratar. El término "altavoz" como se utiliza en la presente invención, significa cualquier dispositivo que genere sonido e incluye a todos los dispositivos que generan sonido y sus componentes necesarios para la operación y ensamble. De preferencia, el altavoz está colocado dentro del alojamiento de un dispositivo de flujo de aire, en donde se pueden colocar múltiples altavoces. Los altavoces se unen al interior del alojamiento de flujo de aire utilizando accesorios convencionales tales como tornillos o adhesivos. El altavoz se puede unir al panel difusor del dispositivo de flujo de aire o a otras partes, siempre y cuando el sonido se pueda dirigir hacia el espacio que se va a tratar, tal como una oficina. El cableado de los altavoces se puede realizar internamente dentro del alojamiento y se puede correr fuera del alojamiento a través de una abertura apropiada. De preferencia, los componentes y cableado del altavoz se pueden mover simultáneamente con el sistema de flujo de aire. El sistema de enmascaramiento de sonido también puede ser un sistema activo, en donde se genera un campo de sonido de enmascaramiento como resultado de una señal o sonido detectado. Por ejemplo, el sistema se puede ajustar con un detector de señal o micrófono que tenga la capacidad de detectar un cierto sonido o señal y entonces dirigir el sistema de sonido de enmascaramiento para que emane un campo de sonido de enmascaramiento que enmascarará el sonido detectado. Adicionalmente, se puede emitir el campo de sonido de enmascaramiento cuando se detecte una temperatura predeterminada o condición física que active el sistema de ventilación ya sea para activarlo o desactivarlo. Los difusores de aire tienden a generar ruido en las bandas de frecuencia que se utilizan normalmente en el enmascaramiento, y la mayoría de los ocupantes de espacios ventilados están acostumbrados a aceptar sonidos producidos por sistemas de aire acondicionado y otro equipo de ventilación. Sin embargo, los flujos de aire superiores pueden dar como resultado niveles de ruido que son inaceptables. Por lo tanto, en el caso de activación del sistema de ventilación, el sistema de enmascaramiento se puede activar para enmascarar el ruido producido por el sistema de ventilación y así contribuir a abatir dicho ruido. En el caso de la desactivación del sistema de ventilación, el sistema de enmascaramiento se puede activar para producir un campo de sonido que pueda abatir diversos sonidos dentro del espacio que se ubica inmediatamente abajo, ya que el sonido que emana del sistema de flujo de aire por lo regular es aceptable. El enmascaramiento de sonido involucra la introducción de ondas de sonido con ciertas características espaciales y en ciertas escalas de frecuencia para abatir o disminuir los ruidos que producen distracción o limitar su desplazamiento. Por ejemplo, la adición de sonido en el espectro ocupado por la voz humana, provee un efecto de enmascaramiento que enmascara los sonidos indeseables en una manera que no es perceptible para el oyente. Un sistema de enmascaramiento de sonido típico puede comprender una señal de "sonido ligero", un filtro para filtrar la señal y así proveer el espectro deseado de sonido, un amplificador, y un generador de sonido o altavoz dirigido al área que se va a tratar. También se pueden utilizar otras configuraciones, siempre y cuando el dispositivo que genera sonido produzca un campo de sonido de enmascaramiento, tal como se describió. Los dispositivos de flujo de aire contemplados por esta descripción típicamente son difusores de aire de un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC por sus siglas en inglés) , pero también se pueden utilizar otros sistemas de flujo de aire tales como un retorno de aire. Los difusores de aire generan sonido en virtud de la turbulencia creada por el aire en movimiento, y proveen un "orificio" acústico en el plano de techo. Por lo regular, una oficina cerrada tendrá por lo menos un difusor de aire para aire de ventilación de entrada, y un retorno de aire para retornar el aire al equipo HVAC.

En la figura '1, se muestra una vista transversal de la modalidad que comprende un altavoz de panel plano y un difusor de aire en un solo aparato. En la ilustración, de preferencia, el difusor de aire se ajusta a un módulo de techo suspendido en falso estándar de .60 por .60 metros. Se pueden utilizar otras dimensiones para colocar aberturas de módulo de techo las cuales no son estándar. El difusor de aire rectangular ilustrado en la figura 1, comprende un panel difusor 500 configurado como una lámina metálica cuadrada perforada dimensionada para que se ajuste dentro de un elemento de marco 501. El elemento de marco 501 rodea la lámina metálica perforada 500 y también une y sostiene los paneles laterales 502. Se conectan cuatro paneles laterales 502 para formar un pleno metálico trapezoide y conectan el panel difusor 500 con un acoplador de ducto de aire 503. El acoplador de ducto 503 por lo regular es una caja metálica con un perfil cuadrado y está unido a los bordes superiores de los cuatro paneles laterales 502. La porción superior del acoplador provee una conexión adecuada para un ducto de distribución de aire cuadrado o redondo tal como se utilizaría en un techo para conducir aire a un difusor. Un altavoz de panel plano 506 tiene un marco de aproximadamente 20.32 a 25.4 centímetros en un lado y está unido a la superficie superior del panel difusor 500 utilizando tornillos, adhesivos u otro medio de fijación. El cableado 504 para el altavoz de panel plano está dirigido a través de un orificio 507 formado en uno de los paneles laterales 502 y termina en un bloque conector 505 que se fija a la superficie exterior del panel lateral 502. El bloque conector 505 forma un sello sobre el orificio 507 en el panel lateral 502. La figura 2 ilustra un altavoz de panel plano compatible con la presente invención. Sin embargo, la ilustración del altavoz de la figura 2 es únicamente un ejemplo, y se pueden utilizar otras configuraciones de altavoz. Los altavoces de panel plano poseen un patrón amplio de radiación acústica en las frecuencias requeridas para enmascaramiento de sonido. Por lo tanto, se prefiere su uso por encima de los altavoces dinámicos convencionales en la aplicación de enmascaramiento, aunque los altavoces dinámicos son aceptables y están dentro del alcance de la invención. El altavoz de panel plano ilustrado en la figura 2, comprende un panel ligero y rígido de radiación 200 de tamaño arbitrario y un transductor. Este último comprende un imán 201 sujeto al panel de radiación 200, un ensamble de bobina audio 202, y cableado 203 para una fuente de excitación 204 que no es parte del altavoz de panel plano. Existen varias modalidades del transductor que se utilizan en un altavoz de panel plano. También se muestra la "curvadora" o impulsor ajustado. Cuando se pasa corriente eléctrica a través de la bobina audio, el imán y la bobina audio empujan en direcciones opuestas, induciendo un desplazamiento relativamente muy pequeño, o curvatura, del material de panel entre los puntos de montaje de la bobina audio y el imán. Más que el movimiento coherente que es similar a un pistón de un altavoz cónico, el movimiento del panel plano es decididamente incoherente, conteniendo muchos modos complejos diferentes difundidos sobre toda la superficie del panel de radiación 200. Este efecto contribuye significativamente al patrón amplio de radiación y a la falta de características de comportamiento de emisión de los altavoces cónicos tradicionales. Los altavoces de panel plano apropiados para uso en la presente invención, están disponibles de New Transducers Ltd. (NXT) , una organización de investigación de tecnología y licénciamiento, cuya propiedad es de Verita Group pie, de Huntington, Inglaterra. Existen numerosas configuraciones de difusores de aire en donde se pueden montar uno o más altavoces de panel plano. Una modalidad es un simple ejemplo que ilustra lo que se considera el mejor modo para llevar a cabo la invención, pero no incluye la escala de modalidades posibles para esta invención. La mayoría de los difusores incluyen aspas para dirigir el flujo de aire a un ángulo deseado desde el eje vertical del difusor, que no se muestran en la presente modalidad. El altavoz se puede colocar en otra parte del panel difusor y se puede montar en uno de los paneles laterales si se desea, siempre y cuando siga irradiando al interior del espacio que se va a tratar. El altavoz también se puede montar debajo del plano de techo, en difusores que tienen elementos que se proyectan al interior de la habitación que se va a tratar. La figura 3, es una modalidad adicional en donde el panel de radiación 200 está unido a través de una abertura en el panel lateral 502 de la unidad de flujo de aire. Además, como se ilustra en las figuras 4 y 5, el panel de radiación 200 se puede montar en una posición perpendicular. En la figura 4, el panel de radiación 200 está montado perpendicularmente al panel difusor de aire 500; y en la figura 5, el panel de radiación 200 está montado perpendicularmente al panel lateral 502 de la unidad de flujo de aire. Aunque los Solicitantes han estipulado las modalidades como se ilustró y mencionó anteriormente, se reconoce que se pueden realizar variaciones con respecto a las modalidades descritas. Por lo tanto, aunque la invención se ha descrito en varias formas únicamente, será obvio para los expertos en la técnica que se pueden realizar muchas adiciones, eliminaciones y modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de esta invención, y no deberán imponerse límites indebidos excepto según se estipule en las siguientes reivindicaciones.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1.- Un sistema de enmascaramiento de sonido que comprende: una unidad de flujo de aire que aloja por lo menos un altavoz que genera un campo de sonido de enmascaramiento. 2.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la unidad de flujo de aire comprende un difusor de aire . 3.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el difusor de aire es una unidad móvil ajustada al interior de un módulo de rejilla de techo. 4.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el módulo de rejilla de techo está ubicado dentro de un techo suspendido en falso compuesto de una rejilla y lozas de techo. 5.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la unidad de flujo de aire es una unidad de retorno de aire. 6.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el altavoz es un altavoz de panel plano. 1 . - El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el altavoz de panel plano está unido a un panel difusor de aire. 8.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el campo de sonido de enmascaramiento comprende ondas de sonido que tienen escalas similares de frecuencia a aquéllas de la voz humana. 9.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 1, que además incluye un detector de señal que detecta un nivel de ruido y ajusta el nivel del campo se sonido de enmascaramiento según se requiere. 10.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 9, que además incluye un filtro para determinar un espectro deseado de sonido para generar el campo de sonido de enmascaramiento. 11.- Un método para generar un campo de sonido de enmascaramiento que comprende: generar un campo de sonido de enmascaramiento dentro de una unidad de flujo de aire móvil; y dirigir el sonido generado dentro de una habitación para atenuar el sonido. 12.- El método de conformidad con la reivindicación 11, que además incluye detectar un nivel de sonido. 13.- El método de conformidad con la reivindicación 12, que además incluye filtrar el nivel de sonido detectado para producir un espectro deseado de sonido para generar el campo de sonido de enmascaramiento para atenuar el sonido. 14.- Un aparato de enmascaramiento de sonido que comprende: un altavoz de panel plano; una unidad de aire móvil que aloja un altavoz de panel plano y el altavoz de panel plano dirige un campo de sonido de enmascaramiento al interior del espacio tratado. 15.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la unidad de flujo de aire comprende un difusor de aire . 16.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el difusor de aire es una unidad móvil ajustada al interior de un módulo de rejilla de techo. 17.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el módulo de rejilla de techo está ubicado dentro de un techo suspendido en falso que comprende lozas de techo. 18.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la unidad de flujo de aire es una unidad de retorno de aire. 19.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 14, que además incluye un detector de señal que detecta un nivel de ruido y ajusta el nivel del campo de sonido de enmascaramiento según se requiere. 20.- El sistema de enmascaramiento de sonido de conformidad con la reivindicación 19, que además incluye un filtro para determinar un espectro deseado de sonido para generar el campo de sonido de enmascaramiento.