Brevet FR2000770A1 — publié le 19690912

L'invention a pour objet ml transducteur- pour conversion d'une énergie électrique en énergie sécani Un transducteur électro-acoustique piezo-électrique conventionnal tel qu'un haut-parleur piczsx^êleétriqué, comporte un vibreur dimorphe réalisé en reliant deux matériaux piezo— 10 électrique» tels que cristaux 4e sel de Boehelle., et céramique pieza-électriqoa» de telle aorte que l'un tes matériaux s'étende lorsque l'autre se contracte. Ce vibreur- est fixé par l'une de ses extrémités à une surface fixe* et est relié à l'autre extrémité par l'intermédiaire d'un levier de transmission, à une pla-15 que vibrante qu'il actionne. Du fait de la présence du levier- de transmission, la masse du système vibreat est importante en sorte que son. efficacité est mauvaise et qu'elle est affectée par la résonance du levier. Se plus, le centre du vibreur décrit un arc lorsqu'il entre en vibration, la vibration ayant tendance à le 20 déformer, défomation qui dépend, cle la qualité mécanique de la substance piezo-éleatrique, ce qui rend ®sr conaéqaeuit très difficile le contrôle de la vibration coassa oa la désire puisqu'elle est fonction des caractéristiques mômes de la substance. L'invention élimina les inconvénient s ci-dessus man— 25 tiennes du transducteur piezo-éleotrique conventionnel et a pour objet un nouveau transducteur perfectionné pour- conversion d'une énergie électrique en énergie mécanique ou acoustique», ou vice— versa, en utilisant une substance pie zo-élecirique en un baut polymère naturel ou synthétique, telle que substance collagène, 30 principal constituant des tendons d'animaLg fibre, constituant le principal composant de la soie brute, cellulose de bois, et comme substance synthétique le poly-)^ -methyl L-gLutamate, le poly- ^ -bensyl L-gLutaicater ayant une forte orientation de molécules et une forte cristallinité constituant des caractéris-35 tiques piezo-êLectiiques. Conformément à un aspect de l,im,essfeios. il est réalisé un transducteur comportants des moyens de conversion d'une énergie électrique en une énergie mécanique ou acoustique, tela qu'un vibreur de surface mince, plane, carrée, réalisé en une subs-40 tance piezo-âLectrique haut-polymère ; des moyens d'application 6? 01553 2 2000770 de 1* énergie électrique au. vibreur*, constitués de deux feuille» d® électrodes reliées au déposées aor les deux côtés du vibreur, une source d'énergië électrique, un conciicteur pour relier la source d'énergie aux électrodes; des ma^ene pour fixer le vibreur 5 " xîana une direction, "différante de ls orientation des molécules daaa le Vibreur, et par exemple à. 45° de celle-ci, deux sommets opposés du dit vibreur étant directement fixés aa stator, et les deux autres sommets étant reliés au stator par l'intermédiaire de ressorts , les deux points du statar auxquels sont directement fixée 1Q les sommets du vibreur étant à un intervalle moindre que la longueur de la diagonale du vibreur. Du fait que l'élément transducteur est une. simple p3aque vibrante, il présente un avantage de structure sur le microphone, conventionnel, ainsi qu'une plus forte rigidité mécaniquef et sa fabrication est moins coûteuse. 15 De plus, son encombrement est très réduit. Conformément à. un autre aspect de l'invention il est réalisé un transducteur compactants des moyens de conversion d'une énergie mécanique en énergie électrique constitué® par un vibreur de mince surface plane rectangii&îre» réaliaé en une substance 20 piezQ-êlectrique haut polymère| des aôyens de réception de l'ênar— gie mécanique» pour la transmettre au vibreur, constitués par une aiguille reliée à la portion centrale du vibreur i des »oyena pour conduire l'énergie électrique aonstitnLêa par quatre feuilles d'électrodes reliééa ou déposées mxr les surfaces frontale et 25 arrière des deux faces du vibreur; des aajena de fixation du vibreur au stator à 45° de la direction d'orientation des asolécftles dans: le vibreur, ledit vibreur étant relié de manière fixe par deux de ses extrémités au stator? ou encore lesdits moyens de conversion étant constitués par deux vibreurs de mince surface plane 30 rectangulaire, reliés perpendiculairement par l'un de leurs sommets, l'aiguille étant fixée à leur point de jonction et formant un angle de 45° avec chacun des vibreurs. Du fait q.ue les deux vibreurs sont fixés au stator, leur déformation avec le temps est extrêmement faible, et leur fonctionnement très stable. De plus, 35 comme chaque vibreur comporte deux êLçctzodes, les vibreurs peuvent être réalisés .avec les mises .eàraûtéristi Conformément encore à ua autre aspect de 1*invention, il est réalisé un tMasdaeteor aoEgearfeants des moyen® de convexv 40 ai en d "une, énergis électrique en énergie raêaani 69 01553 3 2000770 comportant un vibreur de mince surface plane de forme en Y, exécuté en une substance piezo-électrique haut polymère; des moyens vibrants constitués par une mince plaque vibrante conique dont le sommet est fixé an vibreur; des moyens pour appliquer l'ê-5 nergie électrique au vibreur, constitués de deux feuilles d'électrodes reliées ou déposées sur les deux faces du vibreur ; des moyens tels qu'un châssis pour fixer la vibreur à 45° de la direction d'orientation des molécules» les deux extrémités dudit vibreur étant fixées aa. châssis, et ladite plaque vibrante étant 1Q reliée au châsais. Ainsi, le vibreur étant directement relié à la plaque vibrante sans levier intermédiaire, le transducteur tel. qu'un haut -parleur peut être réalisé sous petit volume, et du fait de sa simple structure est d'une fabrication moins coûteuse. 15 Conformément; encore à un autre aspect de 1* invention il est réalisé un transducteur comportant des moyens de coriverai on d'une énergie électrique en énergie acoustique ou vice-ver sa, tel qu'un vibreur rectangulaire en une substance piézoélectrique haut polymère; des moyens pour conduire l'énergie 20 électrique tels qu'une borne; des moyens de fixation du vibreur à. 45° de la direction d'orientation des molécules dans le vibreur, par deux sonne te de celui-ci, à un sippart, ledit vibreur comportant des électrodes reliées ou déposées sur ses deux faces, et ladite borne étant connectée aux électrodes. L'énergie acoua— 25 tique étant obtenue uniquement par application d'un voltage alternatif au vibreur, le transducteur peut être de simple structure et réalisé de manière peu: coûteuse. Se plus, l'impédance acousti^xe de quelques substances piezo-électriques hauts polymères étant comparable à celle de l'eau, il en résulte un grand; 30 avantage lorsque le transducteur est utilisé comme équipement acoustique sous-marin tel qu'un transmetteur ou un récepteur de sonar. Conformément encore à un autre aspect de l'invention il est réalisé un transducteur comprenant des moyens de 35 conversion d'une énergie acoustique tels que deux vibreurs rectangulaires réalisés en nne substance piezo—électrique haut polymère; des moyens d'application de l'énergie électrique au vibreur tels que deux électrodes reliées ou déposées sur les faces supérieure et inférieure de la portion centrale des vi- 4Q breurs, et deux électrodes reliées on déposées sur la face ar— —rière 69 01553 4 2000770 du vibreur correspondant aux éLeetrad.es; des moyens de vibration constitués par la portion centrale des vibreurs; des moyens de fixation des vibreurs à. 45° de la direction d'orientation, de leurs molécules; ou lesdits moyens de conversion étant constitués par 5 deux vibreurs cylindriques réalisés en une substance pieaa-élec-t ri que haut polymère, lesdits moyens de vibration étant constitués par une plaque vibrante circulaire reliée à la portion centrale à l'intérieur desdits vibreurs cylindriques, lesdits moyens de fixation étant constitués par une paroi porteuse, les deux 1Q extrémité a de chacun desdits vibreurs cylindriques étant reliées à la paroi porteuse, chaque vibreur cylindrique comportant une pluralité de petits trous équipés d'une valve vibrante et l'extrémité ouverte du vibreur cylindrique étant équipée d'une antenne. Ain si le transducteur est réalisé non seulement avec une 15 structure simplifiée et une exécution moins coûteuse1^'^'impliquant qu'une qualité mécanique moindre que celle des dispositifs précédemment décrits. Conformément à un autre aspect de 1*invention il est réalisé un transducteur tel que défini dans les réalisations pré-20 cèdent es, dans lequel lesdits moyens de conversion sont constitués par une pluralité de plaques vibrantes de substance piezo-électrique haut polymère, et sont supportés par une pluralité d.e moyens de support, chacune desditss plaques ayant une courbure, et des éLectrodes étant reliées et déposées sur les deux faces 25 de chacune desdites plaques vibrantes auxquelles il est donné une orientation différente de celle de leurs molécules, lesdits moyens de support étant constitués par des stators disposés pour supporter lesdites plaques vibrantes à chacune de leurs extrémités. Conformément encore à un autre aspect de l'invention, 30 il est réalisé un transducteur comprenant de3 moyens de conversion d'une énergie électrique en énergie mécanique ou acoustique, tel qu'un élément vibrant tubulaire disposé à la périphérie des moyens pour conférer une résilience et une tension à l'élément vibrant tel qu'un élément élastique tubulaire disposé à. la pérL-35 phérie de la base de manière à presser l'élément élastique, ledit élément vibrant étant réalisé en une substance piezo-électrique haut polymère ayant une orientation de molécules différente de celle de l'axe longitudinal de la base, une base cylindrique, des moyens pour conférer une élasticité et une tension audit 4-0 élément vibrant, et des moyens pour transmettre ou recevoir une 69 01553 5 2000770 énergie acoustiqua, tels que traE3auatt.ea.ra ou récepteurs acoustiques supérieur et inférieur, relias à l'axtrémitê supérieure ou inférieure de la lia se, des électrodes étant reliées ou déposées sur chacune des faces de Ie élément vibrant. 5 Conformément encore à «a. autre aspect de l'invention, il est réalisé un. transducteur tel que précéâuafiment défini, dans lequel ledit élément élastique est partiellement disposé sur la base au-dessous de 1*élément vibrant» ou est partiellement disposé radialement à. la périphérie de la base, ledit élément vibrant 10 étant un cylindre dont la section droite esc un polygone régulier, supporté par l'élément élastique auteur de la base. En sus des avantages précédemment décrits, lorsque le transducteur eat utilisé comme haut parleur, les «ibrations produites dans les hauts parleurs conventionnels coniques se 15 trouvent éliminées. L'objet de l'invention eat donc de réaliser un transducteur de conversion d'une énergie éleetiique en énergie mécanique ou acoustique, dans lequel le vibreur est fait d'une substance piezo—êlectrique haut polyaère. "ûn autre objet étant de 20 réaliser un transducteur dans lequel les électrodes sont liées ou déposées sur les deux faces du vibreur. On autre objet étant de réaliser un transducteur dans lequel l'orientation des molécules est différente de la direction de fixation du vibreur. Un autre objet de l'invention étant de réaliser un transducteur 25 simple et résistant, dont la fabrication est rapide et peu coûteuse. Un autre objet est de réaliser un transducteur de très faible encombrement. Un autre objet eat de réaliser un transducteur ayant une très faible déformation à. l6usage. Un autre objet eat de réaliser un transducteur qui présente une grande stabilité. 30 Un autre objet est de réaliser un transducteur dans lequel les résonances sont éliminées. Un autre objet est de réaliser un transducteur qui se comporte avec une grande sécurité sans contrainte. D'autres objets et avantages de lsinvention apparai-35 tront de la description en référence aux dessins annexés. La fig.l est une vue schématique d'un transducteur confome à la présente invention. La fig.2 est une vue en plan de l'élément vibreur dont l'état de distorsion est représenté en tirets. 40 La fig.3 est une vue du transducteur conforme à 69 01553 ^ 2000770 1 'invention,. en montrant le principe. La fig.4 est uns coupe suivant If-.lVde l'élément transducteur présenté .an. £î-g„3» œosteaat Bdiléeatiejuement sa vibration.. 5 La fig.5 œaativi la relation autre l'orientation des molécules et la direction «le fixatisa de l4* élément transducteur. La f ig.6 eat uae courba des v&riatLons du xKk&xle pieziQ— électrique de lsélément. La fig.7 est uns mie d*£me aeeoMe réalisation, de 10 l'élément transducteur ou. "ïibi*eor. La fig.8 est une vue ea plan du vibreur présenté sur la flg.7. La i'ig* 9 eat uae vue de cfcté d*une troisième réalisation de l'élément transducteur. 15 La fig.10 eat une vue si8une quatrième réalisation de l'élément transducteur. La fig.ll est une mie de edta d8un haut-parleur piézoélectrique en exposant le principe. La fig.12 est une soupe âBun haut parleur piezo-élec-20 trique constituant uns cinquième réalisation de l'invention. La fig.13 eat un détail &a haut parleur montré en fig.12. La fig.14 est une vue semblable à la fig.12, mais montrant le schéma de la vibration* 25 La fig.15 est tm© vue en plan. 3ohéoatiq.ue d'une sixième réalisation de 1* invention présentant un transducteur éleetra-acoustique . La fig.16 est une vue de côté du transducteur présenté en fig.15. 30 La fig.17 est un graphique présentant la relation des ondea entre le signal électrique d'entrée appliqué au transducteur-et le signal de sortie acoustique praâait. La fig.18 est une rue d'une septième réalisation de l'invention montrant un transducteur électro-acoustique âans le— 35 quel une électrode centrale est intercalée entre deux matériaux pi ezo- él ect ri que s hauts polymères rôclaagilaires. La fi g. 19 est une vus eesMalale à la fig.18, mais s'appliquant à un transducteur dans lequel 1® électrode est intercalée antre deux matériaux cylindriques dont la fixité est assuré®. 40 La fig.20 est une coupe du transducteur présenté sur 69 01553 7 2000770 la fig.19, dans lequel une .antenne eat montée entre les vibreura cylindri que s. la fig.21 est une vue perspective d'un transducteur plan conforme à l'invention. La fig.22 présente une pluralité de transducteurs plans semblables à celui de la fig.21, ces transducteurs étant disposés à la suite les uns des autres. Les figs.23 et 24 sont des vuea en élévation et en plan d'un transducteur cylindrique conforme à l'invention. La fig.25 est une vue perspective d'une variante du transducteur plan présenté sur la fig.21. La fig.26 est une vue perspective d'une variante polygonale apportée au transducteur cylindrique. En référence à ces dessins, la fig.l présente un transducteur électroacoustique conforme à l'invention, dans lequel 1 est "ne plaqua mince carrée réalisée en un matériau pieza—électrique haut polymère, sur les deux faces de laquelle sont déposées deux électrodes 2, 3 étant une source de eouxant alternatif. La fig.2 présente un élément transducteur ou vibreur carré, dont l'état de distorsion lui procurant une forme en losange eat représenté en tirets, l'orientation des molécules dans la direction de la flèche A formant 45° avec la diagonale de 1* élément carré. Quand un voltage altérnatif est appliqué aux deux électrodes 2 par la source 3, il se produit un phénomène de cisaillement provoquant la distorsion de la plaque carrée 1 dans la forme losangée 1». Sur la fig.3, qui schématise le principe de l'invention le vibreur eat fixé directement au stator en 4-4, par deux de ses sommets opposés, les deux autres sommets du vibreur étant reliés au stator en 5-5 par l'intermédiaire de ressorts 6-6. Quand un voltage alternatif est appliqué , la plaque 1 affecte une distorsion comme l'indique la fig.2, qui ai détermine 1* extension en direction de la diagonale, mais les deux sommets étant fixés au stator en 4-4, la plaque subit une déformation comme l'indiquent les tirets sur la fig.4» du fait que la distance entre les deux points de fixation 4-4 au stator est inférieure à la longueur de la diagonale de la plaque mince. En se référant aux figs.5 et 6, montrant la relation entre l'orientation des molécules et la direction de fixation de la plaque, ainsi qu'une courbe dea variations du module piézoélectrique 69 01553 8 2000770 de la plaque, ai 6 eat l'angle entre l'orientation dea molécules et la direction de l'effort appliqué ou produit, le module piézoélectrique Tarie proportionnellement à sin Z§ c'est-à-dire d = A sin zÔ , A étant une constante. En conséquence, ai la 5 plaque mince subit un effort dans une direction de 45° par rapport à l'orientation de molécules, l'efficacité de conversion eat meilleure. Hais il n'y a pas de restriction sur la valeur de cet anglSj 45° ne procurant que la meilleure dea sélections. H n' est pas non' plus nécesaaire que la plaque mince de matériau 10 piezo-électrique soit toujours de forme carrée. Du fait qu'un transducteur réversible entre dea signaux électriques et acoustiques peut être obtenu à l'aide d'une plaque mince carrée en un matériau piezo-électrique haut polymère qui prend, une flexion entre les deux sommets opposés reliés 15 au stator, cet élément transducteur constitue une plaque vibrante dea dont la structure eat beaucoup plus simple que celle ^ haut-par-leurs et microphones conventionnels, et présentant une forte rigidité mécanique, et d'un moindre coût, de production. Le plus, il permet de réaliser un équipement acoustique extrêmement mince. 20 Les figs.T et 8 présentent une autre réalisation du transducteur conforme à l'invention utilisé pour la réalisation d'un pick-up pour une exécution musicale.: Il eat constitué dea électrodes 12,13,14,15 fixées air lea deux face a du vibreur 11 dont la portion centrale est dotée d'une aiguille 16. Le vibreur 25 11 est fixé à ses deux extrémités au stator 17. Lorsque l'aiguille 16 se déplace en direction de la flèche indiquée sur la fig.8, la partie lia du vibreur à gauche de l'aiguille 16, se contracte alors que la partie 11b à droite de l'aiguille s'étend. L'orientation des molécules différant de la direction de l'effort 3Q lorsque l'effort est appliqué dans la direction de la flèche, il y a production de piezo-électricité aux électrodes appliquées sur le vibreur 11. Lorsque l'aiguille 16 ae déplace en direction de la flèche, un effort eat appliqué aux portions lia et 11b du vibreur, dea charges électriques +- et- — étant créées aux 35 électrodes 12 et 13 respectivement, tandis que des charges - et + sont créées aux électrodes 14 et 15 respectivement. Si lea deux portions lia et 11b du vibreur arint reliées en pa --rallèle ou en série, le voltage s'accroît ou décroît. Sir la fig.9 qui présente une autre réalisation de 40 l'invention, deux vibreurs 21a et 21b sont reliés l'un à l'autre 69 01553 9 2000770 perpendiculairement, sur le Tibreur 21a étant appliquées sur chacune de ses faces les électrodes 22 et 23» et sur le vibreur 21b les électrodes 24 et 25. Au point de fonction des deux vibreurs étant fixée une aiguille 26, les vibreurs 21a et 21b sont égale-5 ment: fixés par leurs autres a>rfcrêaités au stator en 27-27. Ainsi, l'aiguille 26 forme avec les deux vibreurs im angle de 45° respectivement . La fig.10 présente one autre réalisation du transducteur de 1*invention comportant deux vibreurs semblables à celui 10 présenté sur les figs.7 et 8. et qui sont disposés perpendiculairement. Sa désignant par le quadrant X la surface comprise ealre les portions de vibreur 31b-31c par II la surface comprise entre les portions de vibreur 31c-31 a. par III la surface comprise entre lea portions de vibreur 31a et 31d, et enfin par IY la 15 surface comprise entre les portions de vibreur 31d et 31b, lorsque le point de jonction £ des vibreurs se déplace par exemple dans le quadrant I, les portions de vibreur 31a et 31d s'étendent tandis que les portions 31b et 31c se contractent. Les autres extrémités des vibreurs sont fixées au stator en 37. 20 Les mouvements respectifs des vibreurs sont indiqués dans le tableau suivant. Sableau 1 Quadrant 31a 31d 31b 31c * s*étend s'étend se contracte se contracte 11 se contracte s * étend s8 étend d° III d° se contracte d° s'étènd IY s * étend d® se contracte d° L. L— s - Il résulte du tableau 2 que les vibreurs 31a et 31c contrarient l'extension ou la contraction des vibreurs 31b et 31d, et qu'en conséquence ils présentent les mêmes avantages que 25 les vibreurs présentés en fig.9 avec en même temps l'avantage du transducteur présenté sur les figs.7 et 8. Du fait que les transducteurs précédents conformes à. l'invention comportent deux extrémités fixées au stator, leur déformation à. l'usage est très faible, et ils présentent une 30 grande stabilité. De plue, du fait de l'application de deux 69 01553 m 2000770 électrodes sur un vibreur â*un matériau pieso-électrique , le transducteur peut être réalisé rapidement» à. bas prix» et les montages à deux vibreurs chacun cï,8eus: peut présenter les mêmes caractéristiques. Ge transducteur n*est pas seulement res~ 5 trictivement utilisable pour la cartouche de pick-up utilisée pour les exécutions musicales» mais peut également être utilisé comme transducteur réversible pour toutes conversions d'énergie mécanique en énergie électrique, et d8énergie électrique en énergie mécanique. 10 " Sur la fig.ll qui.montre Inapplication, à un haut- parleur pieso-électrique » le vibreur 41 Mmerphe est constitué de deux mat éri aux p ie zo -éle c tri que s tels qu.es: cristaux de sel de Rochelle, et céramique piezo-électrique de manière à. ce que lsun s'étende quand l'autre se contracte. A l9aae de ses extrémités» 15 le vibreur est fixé en 47, et relié par l6sutre extrémité à un levier de transmission 48 commandant uns plaque vibrante 49. Sur les figs.12,13,14 présentant un haut parleur piézoélectrique comme autre réalisation fie Ieinvention» 50 désigna un châssis» 59 une plaqua coniqua mince vibrante comportant un som-20 met 59a relié au vibreur 51 ayant uns i*omt- en T et réalisé dans la substance pieao-électï'ique haut solfmere, et dont les deux bords sont fixée au châssis 50» Eux- les deux faces du vibreur 51 sont déposées ou reliées des électrodes, reliées à la source par les fils 58. 25 Sur la iig.13 1e vibreur 51 présente une orientation de molécules fosœsnt un angle Û qui est de préférence égal à» 45°, avec la ligne désignée par A-Âe. Lorosp^un voltage alternatif est applique aux deux électrodee recouvrant le vibreur 51 sur ses deux faces» il y a cisaillement dans le plan déterminant 30 ls extension ou la contraction le long c£e la ligne A-A'. En conséquence, comme le montre la fig.l4g le vibreur 51 prend les positions indiquées en tirets» en réponse au voltage alternatif appliqué par les conducteurs 58 aur électrodes. Si le vibreur 51 est maintenu dans le châssis 5Û dans un plan autre que celui 35 résultant de la forme en V donnée au vibreur, le vibreur peut s'étendret mais ne peut pas se contracter» cBest-à-dire qu'il répond seulement au mouvement du denâ-eycXe du voltage alternatif appliqué aux électrodes, 38a conséquence, ea. vue d'obtenir une réponse acoustique» on doit prévoir une structura du châssis 40 permettant au vibreur 51 de s© déplacer d'une suffisante amplitude 6? 01553 u. 2000770 Le vibreur 51 n'est pas restrictivement limité, comme l'indique la fig.13, à deux feuilles, mais il peut être constitué d'une multiplicité de vibreurs radiaux, deux vibreurs étant symétriquement attachés l'un à l'autre. Puisse selon la réalisation 5 précédente conforme à l'invention, le vibreur et la. plaque vibrante sont directement attachés sans levier intermédiaire de transmission, le haut parleur présente un volume très faible qui est très approprié pour la réalisation d'un écjripement acousti-q.ue compact pour radio portative constituant un équipement sûr 10 du fait de la Jonction directe entre le vibreur et la plaque vibrante, et en raison de sa structure simple il peut être réalisé par une productionen série moins coûteuse. Se plus, comme le vibreur est réalisé en une substance piezo-électrique flexible, il a des caractéristiques permettant de l'utiliser dans uns 15 large bande de fréquences. Ce transducteur n'a pas son application limitée à celle du haut parleur, mais il peut être utilisé pour la conversion acoustique en électrique, ou électrique en acoustique tel que: microphones» ou autres applications similaires. Sur les figs.15 et 16 est présenté ua transducteur 20 électroacoustique constituant une autre réalisation de l'invention, pour usage supersonique tel quei générateur d'impulsions, transmetteur ou récepteur de sonar > 61 désignant un mince vibreur. rectangulaire réalisé en une substance piezo-électrique haut polymère, 60 désignant uns paroi porteuse pour le vibreur 25 à ses deux extrémités, 68 étant des conducteurs reliant une source électrique aux électrodes déposées en surface sur les deux ctités du vibreur 61. Le vibreur 61 a une orientation de molécules formant un angle ô de préférence à 45°, avec la ligne A-A*. Si un voltage alternatif ou une impulsion,est appliqué aux électrodes, 30 le vibreur subit un glissement le long de la ligne A-A', déterminant une extension ou contraction. Toutefois, le vibreur 61 étant relié à ses deux extrémités aux paroia-support 60 sans jeu, il peut s'étendre mais ne peut pas se contracter. Il s'ensuit que, comme le montre la fig.17, lorsqu'un voltage 35 alternatif est appliqué par les fils conducteurs 68, la réponse ne correspond qu'au demi-cycle, comme il est indiqué en B 3ur la fig.17, correspondant à. l'extension du vibreur. Dans cette réalisation, attendu qu'une réponse acoustique à la vibration peut être obtenue simplement par application d'un voltage al-40 ternatif au vibreur 61, comme dans un transducteur lorsqu'un ô? 01553 12 2000770 t tf signal électrique est par exemple converti en signal acoustique, la réalisation est non seulement de simple structure, mais la fabrication moins coûteuse, la structure plane du vibreur 61 n'impliquant pas qu'il soit nécessairement soumis à nm> presse 5 pour en déterminer la courbure. Enfin, puisque l'impédance a-coustique du poly- ^ -méthyi-L-glutamate est semblable à celle de l'eau il en résulte un. grand avantage pour l'exécution d'un, équipement acoustique sous-marin tel qu'on transmetteur «r récepteur de sonar. Ce transducteur n'est pas limité dans son. 10 emploi pour la conversion d'un signal électrique en signal acoustique, mais il peut être utilisé vice-ver sa pour la conversion, d'un, signal acoustique en signal électriqjue sans sortir du cadre de l'invention. Sur la fig.18, le transducteur électroacoustique 15 comporte une électrode centrale intercalée entre deux matériaux piezo-électriques hauts polymères de forme rectangulaire. La portion centrale 76 du vibreur se comporte comme un isolant pour séparer les électrodes 72 et 74 ainsi que les électrodes 73 et 75. Les électrodes 72 èt 73 fônt partie du 20 vibreur 71a supérieur, et lea électrodes 74 et 75 font partie du vibreur inférieur 71b. L'orientation des moléculéa forme oit angle ô avec la ligne A—A*, cet angle étant de préférence de 45°. Si un voltage alternatif est appliqué aux électrodes 72—73,"la vibreur supérieur 71a est soumis à cisaillement d'extension, ou 25 de contraction, suivant la ligne A-A'. Si un voltage alternatif en phase de 180° avec la précédent est appliqué aux électrodes 74 et 75, lorsqjie le vibreur supérieur 71a est en extension, le vibreur 71b inférieur est en contraction, et la portion centrale 76 se déplace vers le haut et vers le bas, en réponse au voltage 30 alternatif appliqué aux électrodes. La fig.19 montre un transducteur électroacoustique dans lequel l'électrode eat intercalée entre deux matériaux cylindriques 81a, 81b, 87 étant une paroi porteuse pour la fixation supérieure et inférieure des vibreurs cylindriques, 89 est une 35 plaque vibrante circulaire reliée à la portion centrale 86. Si les vibreurs ont une orientation de molécules semblable à celle et indiquée en fig.18, les vibreurs supérieurs^ inférieurs se déplacent vers le haut et vers le bas quand des voltages alternatifs en phase de 180° sont appliqués, de sorte que lorsque l'un des 40 vibreurs s'étend, l'autre se contracte, et la plaque circulaire 69 01553 13 2000770 c«mtr&jL.e 8§ Tibre en. réponse au voltage alternatif qui a été appliqué. Bien que lea vibreurs cylindriques supérieur et inférieur 31a et 81b soient fixes à. la parai-support 87,en vue d'assurer la circulation de 1* air, une série âe trous peut être pra-> 5 tiquée en vue d'assurer un refroidissement caavenable de la plaque vibrante 89» 3e plus» lorsque la vibration de la plaque vibrante 89 n'est pas directement utilisée pour une réponse acoue— tiqim. an. peut utiliser le aon crée setr le passage de l'air au ■fersirers des petits trous en équipant chacun d'une valve vibrante, 10 réalisant ainsi une aorte de flûte. lia £Lg.2Q montre aa transducteur dans lequel est monté*;, antre lea vibreurs cylindriques 96, une antenne 98, 97 étant un& paroi—support, et 99 une plaque vibrante, de sorte que peu:- eeite ocm&titation un haut parleur peut être réalisé. 15 Bien qu'il ait été décrit un vibreur cylindrique, il peut n'être pas reatrictivement limité k ladite forme. De plus, si l'on relie la portion centrale dea vibreurs supérieur et Inférieur , par une substance isolante â laquelle la plaque vibrante est fixée an peut utiliser pour la plaque vibrante un 20 matériau difficile à relier directement au haut polymère tel que le poly- y -méthyle-L-glutamate. Conformèrent à la réalisation ci-dessus la plaque vibrante se meut avec précision et permet de réaliser un transducteur- d'une extrême fidélité dont la structure simple permet 25 une fabrication en série à bas prix, et de plus comme le vibreur est réalisé en une substance piezo-âLectrlque flexible il a des caractéristiques permettant son utilisation dans une large bande de fréquence. La fig.21 présente un transducteur plan constituant 30 une autre réalisation de 1*invention, 101 constituant une plaque de base présentant une forte rigidité, 102 étant une plaque vibrante faite en une substance pieso-éleatrique haut polymère, sur lea deux faces de laquelle sont reliées ou déposées dea é-lectrodes, 103 étant une substance élastique telle par exemple 35 qu'une résine synthétique spongieuse ou liquide qui confère à la plaque vibrante 102 une tension et une élasticité convenables, 104 désigne un stator- supportant la plaque vibrante 102. Celle-ci a de préférence une orientation de molécules formant un angle de 30, 45, ou 6Q°, avec la direction des stators 104 placés en 40 parallèle. Quand un voltage alternatif eat appliqué aux élec- -trodes 69 01553 M 2000770 pla caes aor les deux faces de la plaque vibrante 1Q2, il ss 10 La fig.22 montre une pluralité de plaques vibrantes 102 disposées côte à côte» les mêmes âLéiaents de la fig.ZI étant * désignés par les mêmes références. Entre chacune des plaçyies vibrantes 102 sont disposés des stators parallèles 104, et entre chaque plaqué vibrante 102 et la plaqua de base commune 101 étant 15 disposés des éléments élastiques 103; cette disposition permet d'obtenir un effet multi-atéréoacoustique par applioatioa indépendante de divers voltages aux plaques vibrantes respectives. Les figures 23 et 24 présentent un transducteur cylindrique constituant encore une autre réalisation de lsinvention 20 établie sur un principe similaire à celui gui est présenté en fig.21, un élément élastique 113 étant disposé autour de la périphérie d'un cylindre m» une plaçgte vibrante 112 étant relié* à la surface extérieure de l'élément élastique 113. Hii transmetteur au récepteur acoustique 115 est fixé à, la surface antérieur* 25 et à la surface inférieure du corps cylindrique 111* La plaque vibrante 112 comporte des électrodes déposées sur ses deux faces. Quand ùn voltage alternatif est appliqué aux électrodes, la plaque vibrante 112 s'étend ou se contracte. Sa utilisant ce dispositif il peut être établi un transducteur électro-acoustique 30 non directionnel. Sur la fig.25 est présentée une variante du transducteur plan analogue à celui présenté sur la fig.21 et dont 1® élément élastique est constitué par une plaque 123 s'appuyant sur la plaque de base 121» lea stators 104 ayant la même dispo— 35 sitien que ceux de la fig.21. Par cette disposition, l'élasticité et la tension conférées à la plaque vibrante 102 sont réduites. La fig*26 présente un® modification apportés au transducteur cylindrique, en associant polygonalement des transducteur® plans selon la £Lg.o25* les éléments élastiques 133 s'appuyant 40 radialement à la périphérie du corps de base cylindrique 131. 69 01553 15 2000770 Selon lea réalisations décrites il est a-înai obtenu, un transducteur réversible pour la conversion d'une énergie électrique en une énergie acoustique et vice-versa, comportant l'incorporation entre une plaque de base ou un corps de base cylin— 5 drique, et une plaque vibrante réalisée en une substance piézoélectrique haut polymère, d'un élément élastique, réalisant ainsi un élément de conversion dans leqtxel la plaque vibrante est d'une très simple structure comparativement aux microphones , haut-parleurs conventionnels, laquelle structure présente une 10 forte résistance mécanique et est d'une fabrication moins coûteuse Quand ce transducteur est utilisé comme.haut parleur, la totalité de la plaque vibrante entre en vibration pour s'étendre ou se contracter sans qu'il y ait possibilité de division et de vibration comme il s'en produit dans les haut parleurs conventionnels. 15 Des variantes de détail peuvent être apportées à l'in vention en ce qui concerne les matériaux et l'arrangement dea diverses parties, sans sortir du cadre de l'invention. 69 01553 2000770 RETB1BICAI I Q g S L'invention a pour objets 1} Un transducteur- comportant des moyens de conversion d'une énergie électrique en énergie mécanique, des moyens, d'application de l'énergie électrique aux moyens de conversion, dea moyens de fixation dea moyens de conversion dana une direction différente de l'orientation des molécules par les moyens de conversion^ 2) Transducteur selon 1, dans lequel lesdits moyens de conversion consistent en un vibreur de mince surface plane carrée, réalisé en une substance piezo-électrique haut polymère. 3} Transducteur selon 1, dana lequel lesdits moyens d'application sont constitués par deux feuilles d'électrodes reliées ou déposées sur les deux faces des moyens de conversion, par une source d'énergie électrique, et par un conducteur reliant la source aux électrodes. 4} Transducteur selon 1, dans lequel lesdits moyens de fixation sont constitués par des stators auxquels sont directement fixés deux sommets opposés dudit vibreur, les deux autres sommets dudit vibreur étant également reliés aux stators par des moyens élastiques, et l'intervalle entre lea deux points de fixation directe aux stators étant plus court que la diagonale du vibreur. 5} Transducteur selon 1, dans lequel ladite orientation des molécules eat angulairement séparée de 4-5° de la direction de la force s'exerçant sur le vibreur. 6) Transducteur comportant des moyens de conversion, d'une énergie mécanique en énergie électrique, des moyens de réception de l'énergie mécanique pour la transmettre aux moyens de conversion, des moyens pour conduire l'énergie électrique produit aux moyens de conversion, des moyens de fixation des moyens de conversion dans une direction différente de l'orientation des molécules dans lea moyens de conversion. 7) Transducteur selon 6, dans lequel lesdita moyens de conversion sont constitués par un vibreur de mince surface plane rectangulaire réalisé en une substance piezo-électrique haut polymère. 8) Transducteur selon 6, dans lequel lesdits moyens de réception sont constitués par une aiguille reliée à la portion centrale deadits moyens de conversion. 69 01553 „ 2000"0 ^ r 9) Traita duc t eur selon 6 dana Iss^Lte saysns de conduction aoiit ûonatituêa par quatre feuilles ctC!éles*i;reûLeg reliées ou. déposées aor les surfaces avant et. SEeiàra des âsas eû^és dudit vibreur 10} transducteur selon. 6, Sans léguai lesdits moyens .5 de fixation sont dea stators » et dans laquai ledit vibreur est r«iié de mnière fixe par deux de ses extrsaitéa apposées aux-dits ««yens de fixation. Il) Transducteur selon 6, dans léguai ^orientation des molécules eat sngulairement espacée de 45e de la direction 10 de la forae s * exerçant sur la vibreur » 12} transducteur selon S, dans lequel lesdits moyens de conversion sont constitués par deux v'ihraars de surface plane rectangulaire, perpendiculairecient reliéa l'un à. l'autre. 13} Transducteur selon 12» ôaae lequel lesdits moyens 15 de transmission aont constituas par une aiguille fixée au point de jonction desdits vibreurs et formant avec d*eux un. angle de 45*. 14} transducteur comportant des mayens de conversion d'une énergie électrique en énergie méeaaique, un moyen de vibra— 20 ticrn, on mayen pour appliquer 1*énergie iLeatrique aux moyens de conversion, un moyen pour fixer las moyens de conversion, dans une direction prédéterminée. 15} transducteur selon 14» dasas lequel ledit moyen de couversioii eat un vibreur de surface plane de forme en V, 25 réalisé en une substance pieso-électrique tiaut polymère, dans lequel l'orientation des molécule s est angulalreiaent espacée de 45* de la force s*exerçant sur 1® vibreur* 16} transducteur selon 14» dans lequel ledit moyen de vibration est une plaque .vibrante da fassa eoaiq.ua dont un 30 sommet est relié audit moyen de &onve-raio£u 17} transducteur selon 14, dans lequel ledit moyen dfapplication est constitué de deux faillies d* électrodes reliées ou déposées sur les deux faces du moy&a. de conversion. 18} transducteur selon. 14, dans lequel ledit moyen 35 de fixation est un châssis auquel ssœt reliée àeim sommets opposés dudit vibreur. 19} transducteur selon 16, dans lequel ladite plaque vibrante conique est reliée aux moyens de fixation selon 18. 2Q} transducteur comportant des moyens de conversion 40 d'une énergie électrique en une énergie acoustiqjie au vice-ver sa, 0' 69 01553 16 2000770 des aoyeaffi de esaàactlea fis l'Inesjgiaî) ô«@ a&j©ns de fixatLo® des moyens de QŒrsraiQa âssi© ce® âissstiea différente d« l'©rie&-tatioa. des molécules dans les à®- Gaares'Bloïu 21} Transducteur 3®l«m W9 ê.mm lequel leadits moyens 5 de conversion sont constitués Bar âs uttereur rectangulaire dans une substance pieaa-él@cvtelcp.e feest pclamère dont l'orientation des molécules est espacé® 4e 4-5® t® la direction dans laquelle s'exerce la force sur- le •rt,te@âr0 22} Traae 23) Tr&nsduetesr s@lo& .1P2 tasse lequel, leadits moyens de fixation, sont eonatLtiés gar aas ics©i-sa0pfârt ms laquelle s'appuie le vibrera? par ses âesss exfefféK&téiB» ledit vibreur eost-portant des électrodes reliées est Cê®csé«s sur ses deux faces» 15 et leadita moyens de conSuction êtaat reliés? à ces électrodes. 24} lEranatoctear ?Kï®8@s?taefe de© sayens de ccerersion d'une énergie électrique en éasrgL® %oaa«tlque, des moyens d'application de l'énergie électrique aras ®.ejeu$ de cornreralan» aa moyen de vibration* et us. ssyen. d® fixatlcss. des moyens de conver-20 sion dans une direction diffêreste file X® ©ri©station des rsoléeules -dans les moyens de conrersi©a. 25} Transducteur s&Loa 24» taas lequel lesdits moyens de conversion sont constitués par âssx vibreurs rectangulaires» en one substance piezo—électrique kasife rslynère, dans lesquels 25 1*orientation, des œlécuXes est aajpalaiï^aeEt espacée de 45® de la direction dans laquelle s'sxerea M fars®. 26} Transducteur selon. 24g assis lequel leadits moyens d'application sont constitués par êéax électrodes reliée# ou déposées sur les faees supérieurs et isfirieitre de la portion cen— 30 traie desdits vibreurs» et de deaz: él©stref©s reliées ou déposées sur la surface- arrière ckdit vitirear Qsa^esposdant aux électrodes. " 27} Transdueteur selon 2SP daas lequel lesdits moyens de vibration sont constituée par une portion centrale dudit vibreur. 28} Transducteur selon. ?At dans lequel leadits moyens 35 da conversion sont constitués par deux vibreurs cylindriques en une substance piezo-électrique iiaut paiymfere. 29} ïranadu«rfe®ir selon. 28 8 âai® lequel lesdits-moyens de ïilaralion' sont constitués -psE- esc glagjos r&bx&sâie airealaire relié© à la portion cent ml© dudit cylindrique. 40 30} Imnsduetauï5 selon 24£. £e&© Israël lesdits moyens ORIGINAL 69 01553 2000770 de fixation sont constitués par deux parois-support, sur lesquel-—les s'appuient les deux bords dudit vibreur cylindrique. 31) Transducteur selon 30, dans lequel ledit vibreur cylindrique comporte une pluralité de petits trous équipés d'une 5 valve vibrante. 32) Transducteur selon 25» comportant de plus une antenne établie à l'ouverture du vibreur cylindrique. 33) Transducteur comportant des moyens de conversion d'une énergie électrique en une énergie mécanique au acoustique, 10 une base, des moyens pour supporter leadits moyens de conversion, et des moyens pour procurer une élasticité et une tension auxdits moyens de conversion. 34) Transducteur selon 33, dans lequel lesdits moyens de conversion sont constitués par une plaque vibrante en une subs- 15 tance piezo—électrique haut polymère présentant une courbure, et qui s'appuie par ses deux bords sur les moyens de support, des électrodes étant reliées ou déposées sur chacune des faces de ladite plaque vibrante dans laquelle 1' orient scion des molécules est différente de la direction parallèle dec. moyens de support. 20 35) Transducteur selon 33» dans lequel lesdits moyens de support sont des stators disposés sur la base, et sur lesquels prend appui par ses deux bords ladite plaque vibrante. 36) Transducteur selon 33, dans lequel les moyens de conférer l'élasticité sont constitués par une substance élasti- 25 que telle qu'une résine synthétique spongieuse ou un liquide. 37) Transducteur selon 34-, dans lequel ladite plaque vibrante a une orientation de molécules angnlairement espacées de 30, 45, ou 60° de la direction parallèle des moyens de support. 38) Transducteur selon 33, dans lequel leadits moyens 30 de conversion sont constitués par une pluralité de plaques vibrantes réalisées en une substance piezo-électrique haut polymère, et s'appuient sur une pluralité de moyens de support par leurs borda respectifs, chacune des plaques présentant une courbure, et des électrodes étant déposées sur les deux faces, la plaque vibrante 35 ayant une orientation de molécules différente de la direction parallèle des moyens de support, lesdits moyens de support étant constitués par dea stators s'appuyant sur la base. 39) Transducteur comportant des moyens de conversion d'une énergie électrique en énergie mécanique ou acoustique, une 40 base cylindrique, des moyens pour conférer une élasticité et une * 69 01553 20 2000770 tension auxd.it s moyens de conversion, et des moyens pour transmettre ou recevoir une énergie acoustique. 40) 'Transducteur'salon 39, dans lequel lesdits moyens de conférer une élasticité sont disposés autour de la périphérie 5 de la base, sous forme d'un élément élastique tubulaire. 41) Transducteur selon. 40, dans lequel lesdits moyens de conversion sont constitués par Un élément vibrant tubulaire disposé autour de l'élément élastique tubulaire, en. exerçant sur lui uns. pression déterminée. 10 42) Transducteur selon 41, dans lequel ledit élément vibrant tabulaire^ eat en une substance piezo-électrique haut polymère ayant une orientation de molécules différente cLe l'axe longitudinal de la base. 43} Transducteur selon 39 dans lequel lesdits moyens 15 de transmission ou réception de l'énergie acoustique, sont attachés à la face supérieure et à. la face inférieure de ladite base. 44) Transducteur selon 43, dans lequel lea électrodes sont déposées sur les deux faces de l'élément vibrant. 45) Transducteur selon 36, dans lequel ledit élément 20 élastique, est relié partiellement à la base. 46) Transducteur selon 40, dans lequel ledit élément élastique est réparti radialement autour de la périphérie cLe la base circulaire. 47) Transducteur selon 41, dans leqjuel ledit élément 25 vibrant est un prisme polygonal régulier relié à la base cylindrique par des éléments élastiques plans.