Brevet FR2115331A1 — publié le 19720707

L'invention concerne un dispositif haut-parleur comportant une partie pour fréquences élevées et .une partie pour sons graves. On sait que l'émission de basses fréquences et 5 de fréquences élevées impose des conditions différentes au dispositif haut-parleur..Pour la diffusion des hautes fréquences, une petite membrane à faible masse est appropriée, tandis que de grandes membranes sont nécessaires pour l'émission des basses fréquences. 10 On connaît le procédé consistant à activer, avec un seul et même système magnétique, une membrane pour les aigttës et, en même temps, une membrane pour les graves, qui est collée par dessus et se présente sous la forme d'un petit pavillon, au moyen de la même bobine mobile. Mais l'inconvénient de ce dis-15 positif tient au fait que les amplitudes d'oscillation de la membrane pour les aiguës et de la membrane pour les graves sont les mêmes et qu'au total la réponse en fréquences du haut-parleur n'est pas satisfaisante. D'autre part, on a déjà placé, au voisinage d'une membrane activée par le système de bobine mobile, 20 une seconde membrane qui a une autre surface de diffusion et qui est excitée en oscillation. Mais ces dispositifs n'ont pas ncn plus satisfait tous les désirs en ce qui concerne la qualité de la reproduction sonore. En concevant l'invention, on s'est fixé pour but 25 de fournir un dispositif haut-parleur qui ne nécessite qu'un seul système de commande, mais dans lequel la membrane des graves présente une amplitude d'oscillation plus élevée que la membrane des aiguës. Le terme "aiguës" s'applique ici à toutes les fréquences au-dessus des basses et pourrait en conséquence 30 être remplacé par le terme plus précis "moyennes-aiguës'*. Dans ces conditions, l'invention part du fait constaté qu'il est souhaitable, pour une reproduction sonore favorable dans toute la gamme des fréquences audibles, de faire osciller la membrane des graves avec une amplitude plus élevée pour atteindre le ren-35 dement nécessaire du haut-parleur dans la gamme des basses fréquences, tandis qu'il suffit, dans le cas de la membrane des aiguës, qu'elle présente une plus faible amplitude d'oscillation. D'autre part, pour des motifs économiques et pour des raisons d'économie de poids et d'encombrement, il est souhaitable 40 de n'équiper le dispositif haut-parleur qu'avec un seul système 71 41777 2 2115331 magnétique. Conformément à l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'une membrane des aiguës, entraînée par la bobine mobile, est accouplée-par l'intermédiaire d'une chambre 5 d'air fermée de tous côtés à une membrane des graves, de telle sorte que la surface de la membrane des graves contiguë à la chambre d'air fermée soit plus petite que la surface de la membrane des aiguës contiguë à la chambre d'air fermée. Avec ce mode d'accouplement, on obtient une transmission des mouvements 10 telle que la membrane des graves est excitée pour un mouvement relativement grand déjà pour un petit mouvement de la membrane des aiguës, c'est-à-dire que la course cinétique de la membrane des aiguës est, avec la course cinétique de la membrane des graves, dans un rapport de transformation qui peut atteindre par 15 exemple 1:3 à-1:5 ou davantage. Par ailleurs, du fait de l'accouplement des deux membranes par la chambre d'air fermée, on dispose de la possibilité de limiter l'excitation de la membrane des graves à une gamme de fréquences prédéterminée, qui se situe par exemple au-20 dessous d'une fréquence limite convenablement choisie, étant donné qu'en fonction du volume de la chambre d'air par rapport aux surfaces à entraîner, les hautes fréquences, qui se situent au-dessus de la fréquence limite, ne seront pas transmises. Par dimensionnement de la chambre d'air fermée, il est donc possi-25 "ble de choisir convenablement la limite des fréquences qui sont transmises par la membrane des aiguës à la membrane des graves. En ce qui concerne la disposition spatiale du système accouplé des membranes et la forme de réalisation de la chambre d'air fermée, il existe différentes possibilités dont 30 chacune présente des avantages particuliers. C'est ainsi qu'avec une forme d1exécution ramassé particulière, il est possible de disposer le système magnétique à l'intérieur de la chambre d'air close de tous côtés. On obtient un modèle encore plus plat lorsque le système magnétique est monté du côté de la membrane 35 des aiguës situé à l'opposé de la chambre d'air fermée. D'après ces modes de réalisation, le montage est réalisé de sorte que la chambre d'air fermée soit contiguë à la partie centrale de la membrane des graves en forme de cône. Mais il peut aussi se révéler avantageux de dis-40 poser la chambre d'air ferméè pour qu'elle soit contiguë à une 71 41777 3 2115331 zone annulaire de la membrane des graves en forme de tronc de cône. Dans ce cas, il est préférable de réaliser .la membrane des graves et la membrane des aiguës sous la forme de membranes coniques disposées l'une dans l'autre et ayant le même angle. 5 Pour que le mouvement de la mebrane puisse être un mouvement pur de piston ou de va-et-vient dans la direction axiale, il est opportun de réaliser sous la forme d'un soufflet une partie de l'enceinte limitant la chambre d'air fermée de tous côtés. Toutefois, les membranes peuvent aussi être fixées 10 au moyen des zones cannelées habituelles. l'invention ne se limite pas à la disposition coaxiale des membranes l'une dans l'autre, l'accouplement par la chambre d'air fermée pouvant également êtrejréalisé avec des membranes des aiguës et des graves placées cdte à côte, auquel cas la 15 chambre d'air fermée prend la fori/fe d'une conduite ou d'un canal. D'autre caractéristiques et possibilités ressor-tiront d'exemples d'exécution de l'objet de l'invention qui sont représentés sur les dessins ci-annexés. La figure 1 est une coupe d'un dispositif haut- " 20 parleur selon l'invention. La figure 2 est une coupe d'une autre, forme d'exécution du dispositif haut-parleur selon l'invention. Les figures 3 et 4 représentent schématiqaement la moitié d'une coupe d'un dispositif haut-parleur selon l'invention. 25 Les figures 5 et 6 représentent chacune une coupe d'une autre forme d'exécution d'un dispositif haut-parleur selon l'invention. Le dispositif haut-parleur selon la figure 1, comprend une membrane des graves 1 et une membrane des aiguës 2. 30 Ces deux membranes sont coniques. La membrane des aiguës 2 est commandée, par l'intermédiaire d'une pièce de jonction 3, par la bobine mobile qui se trouve dans l'entrefer d'un système magnétique 4. La membrane des graves 1 est suspendue par son bord extérieur à un châsois 6, par l'intermédiaire d'un soufflet 5. Le 35 châssis 6 a la forme d'un tronc de cône muni d'évidements et il comporte une couronne 7. Un soufflet 8, qui entoure le système magnétique 4, se raccorde à la partie centrale de la membrane conique des graves. L'autre extrémité du soufflet se raccorde à une partie 9 en forme de pavillon du châssis 6. A proximité 40 de la couronne 7 s'adapte un soufflet 10 qui est raccordé au 71 41777 4 2115331 bord extérieur de la membrane des aiguës 2. Il résulte de cette disposition une chambre ou enceinte d'air fermée de tous côtés, qui est limité par les parois suivantes : la membrane des aiguës le soufflet 10, la partie 9- en forme de pavillon, le soufflet 5 8 et la partie centrale de la membrane des graves 1. C'est à l'intérieur de cette chambre que se trouve le système magnétique 4.'Le système magnétique 4 est raccordé à la partie 9 par des tirants ou entretoises. Pour le centrage de la membrane des aiguës, il 10 est prévu un autre soufflet 11 qui relie la partie centrale de la membrane des aiguës à une couronne 12 du système magnétique. Le pavillon 2 de la membrane des aiguës est fermé vers l'intérieur. Lorsque la membrane des aiguës 2 est mise en vi-15 bration par la bobine mobile, elle peut effectuer des mouvements oscillants comparables à ceux d'un piston, en raison de sa suspension par les soufflets 10 et 11. Sous l'effet de la compression de la chambre d'air fermée qui se trouve en arrière de cette membrane, la membrane des graves peut effectuer elle aussi 20 des mouvements oscillants, étant donné que ceux-ci sont transmis par la chambre d'air à la partie centrale de la membrane des graves. La membrane des graves peut osciller en direction axiale car elle est mobile dans cette direction du fait de la présence des soufflets 5 et 8. La surface de la membrane des aiguës qui 25 est contiguë à la chambre d'air correspond à un multiple de la surface de la chambre d'air qui est contiguë à la membrane des • graves. Il en résulte un rapport de transformation de 4:1 par exemple en ce qui concerne les surfaces, ce qui donne lieu à un rapport des amplitudes de mouvement égal à 1:4 pour ce qui 30 est de la course de la membrane des aigûes et de la membrane des aiguës et de la membrane des graves respectivement. Si la membrane des aiguës 2 effectue des mouvements très rapides dans la. gamme des hautes fréquences, ces mouvements rapides ne sont plus transmis à la membrane des gra-35 ves, en raison de l'élasticité de l'air enfermé dans la chambre close. Par contre, des oscillations plus lentes aboutissent à une excitation des oscillations de la membrane des graves. Par un dimensionnement approprié de la chambre d'air par rapport aux surfaces des membranes, on peut régler de la manière voulue la 40 fréquence limite à laquelle il ne se produit plus d'excitation 71 41777 5 2115331 de la membrane des graves. Dans l'exemple d'exécution de la-figure 2, le système magnétique 4 n'est pas disposé à l'intérieur de la chambre d'air fermée, mais en dehors de celle—ci.' Il se trouve dans 5 la cavité du cône de la membrane des aiguës 2. Dans ce cas, la bobine mobile est montée sur un support cylindrique 13 qui prend contact avec la partie centrale de la membrane des aiguës 2. le bord extérieur de la membrane des aiguës est raccordé au support 6 par une partie cannelée 14. Un accordéon 15 sert au centrage 10 de la membrane 2. la membrane des graves 1 est raccordée extérieurement au support 6 par une zone cannelée 16, tandis que son centrage est assuré dans la partie centrale par un accordéon 8. Dans ce cas, la chambre d'air fermée de tous côtés est limitée par la membrane des aiguës 2, le support 6, l'accordéon 8 15 et la partie centrale de la membrane des graves 1. Là encore, il existe un rapport de transformation entre les aires des surfaces de la membrane des aiguës 2 et de la membrane des graves 1 qui sont contiguës à la chambre d'air fermée, donnant lieu à un rapport de transformation ou de transmission correspondant 20 en ce qui concerne les mo.uvements des membranes. Dans la forme d'exécution illustrée par la figure 3, les membranes sont disposées de façon à former une membrane totale qui présente dans l'ensemble une forme conique. La membrane des aiguës 17 porte la partie 18 de la bobine mobile et 25 elle est raccordées par une zone cannelée ou ondulée 19 à une partie de la membrane des graves 20. Le centrage est assuré par une autre zone cannelées ou ondulée 21. Le haut-parleur comporte un châssis 22 qui est fixé au système magnétique et qui s'étend en forme de pavillon vers l'extérieur, dans une direction appro-30 ximativement parallèle à celle de la membrane des aiguës 17. Ce . châssis forme un panier dont le bord extérieur 23 peut être raccordé par des bras à la partie interne 22. La membrane des graves 20 se raccorde, par une zone ondulée 24, au bord de la partie interne 22 du châssis. De là, elle s'étend en forme de cône vers 35 l'extérieur, jusqu'au point de raccordement de la zone ondulée 19 de la membrane des aiguës 17. Puis la membrane 20 se prolonge vers l'extérieur jusqu'au bord 23 du panier, auquel elle est fixée par une zone ondulée 25. Dans ce cas, la chambre d'air fermée est limitée par la membrane des aiguës 17 avec ses zones 40 ondulées d'oscillation 19 et 21, par la partie 22 du châssis, 71 41777 e 2115331 la zone ondulée 24 de la membrane des graves et la partie interne annulaire 26 de cette membrane des graves, là encore, la surface de la membrane des aiguës 17 qui est contiguë à la chambre d'air est plus grande que la surface 26 de la membrane 5 des graves qui est contiguë à cette chambre. Dans la forme d'exécution illustrée par la figure 4, il est fait appel, pour supporter les membranes, à des soufflets qui permettent un meilleur mouvement de piston des membranes. Par ailleurs, la disposition est semblable à 10 celle de la figure 3. le support 18* de la bobine mobile est raccordé à la membrane des aiguës 17'. Un soufflet 21' sert au centrage. Le soutien est assuré par un panier 22' qui est raccordé au bord extérieur 23* par des bras qui s'étendent en direction radiale vers l'extérieur. Un soufflet 24' centre la 15 membrane des graves 20' qui est raccordée à la membrane des aiguës par tin autre soufflet 19' pour fermer la chambre d'air, tandis qu'un soufflet 25' établit la liaison avec le bord extérieur 23' du châssis. Il peut être opportun que la chambre d'air fermée 20 soit en communication avec l'atmosphère extérieure par une très petite ouverture, afin de pouvoir compenser les variations de pression de l'atmosphère extérieure. Toutefois, cette ouverture est suffisamment petite pour ne pas nuire au mode de transmission des oscillations. 25 Le dispositif haut-parleur de la figure 5, com porte une membrane entraînée 27 avec une calotte 29 étanche à - l'air et un panier 28 étanche à l'air, ainsi qu'un système d'entraînement 30. Par un élément de raccordement, qui peut être exécuté sous forme de tuyau souple, de puits ou d'élément de 30 carter 31 de l'enceinte, la membrane des graves 33 est reliée à la membrane des aiguës. La membrane des graves est montée de manière hermétique au moyen d'une membrane de centrage 32 étanche à l'air. La membrane des graves 33 est fixée dans un châssis 34 35 de haut-parleur. Dans la forme d'exécution illustrée par la figure 6, deux membranes des graves 33 sont raccordées, par des chambres d'accouplement 36, à une membrane entraînée des aiguës munie de la calotte 29 étanche à l'air. Les deux mem-40 branes des graves peuvent présenter différentes fréquences de 71 41777 7 2115331 résonnance. le châssis de haut-parleur 35 du système 27 est fermé de manière étanche à l'air et il est en communication avec les éléments de raccordement 36. Ceux-ci peuvent être exécutés sous forme de tuyaux souples, de tubes, de puits ou d'éléments de l'enceinte. 71 41777 8 2115331 BEVEBDICÀÏIOlfS 1. Dispositif haut-parleur comportant une partie pour fréquences élevées et moyennes et une partie pour basses fréquences, caractérisé par -le fait qu'une membrane des aiguës 5 (2) commandée directement par le système d'entraînement est accouplée à une membrane des graves (1) par l'intermédiaire d'une chambre d'air fermée de tous côtés, de telle sorte que la surface de la membrane des graves (1) contiguë à la chambre d'air fermée soit plus petite que la surface de la membrane des aiguës (2) •]q contiguë à la chambre d'air. 2. Dispositif haut-parleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le système magnétique (4) de l'entraînement par bobine mobile est disposé à l'intérieur de la chambre d'air fermée de tous côtés. 5 3» Dispositif haut-parleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le "système magnétique (4) est disposé du côté de la membrane des aiguSs (2) qui est opposée à la chambre d'air fermée. 4. Dispositif haut-parleur selon l'une quelconque 20 âes revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la chambre d'air fermée est contiguë à la partie centrale de la membrane des graves (1) de forme eonique. 5. Dispositif haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la chambre 25 d'air fermée est contiguë à une zone annulaire (26) de la membrane des graves en forme de tronc de cône. 6. Dispositif haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la membrane des graves (20) et la membrane des aiguës (17) sont exécutées sous la forme de membranes coniques disposées l'une 50 clans l'autre,. 7. Dispositif haut-parleur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la membrane des graves (20) et la membrane des aiguës (17) présentent le mâme angle. 8. Dispositif haut-parleur selon l'une quelconque 35 des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que des parties de l'enceinte de la chambre d'air fermée sont réalisées sous forme de soufflets (8, 10). 9. Dispositif haut-parleur selon l'une quelconque 40 des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que des parties 71 41777 9 2115331 de l'enceinte de la chambre d'air fermée sont réalisées sous forme de zones ondulées (14-)- 10. Dispositif haut-parleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le 5 volume de la chambre d'air fermée est dimensionné de telle sorte que des fréquences situées en dehors d'une limite prédéterminée ne sont pas transmises à la membrane des graves. 11. Dispositif haut-parleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre d'air fermée 10 de tous côtés est réalisée sous forme d'une conduite (31) entre une membrane des aiguës (27) et une membrane des graves (33) située à côté de celle-ci, les axes des deux membranes étant parallèles. 12. Dispositif haut-parleur selon la revendica-15 tion 1, caractérisé par le fait que la chambre d'air fermée de tous côtés est réalisée sous la forme d'une conduite (36) entre une membrane des aiguës (27 et plusieurs membranes des graves (33) qui ont des fréquences de résonance différentes. \