Brevet FR2112308A1 — publié le 19720616

i 2112308 L'invention a pour objet une disposition de circuits, appliquée à un transducteur acoustique, fonctionnant dans l'air pu sous eau, à résistance complexe et excité par un générateur électrique à savoir un transducteur dans lequel la composante réac-5 tive de l'impédance du transducteur est compensée par une résistance imaginaire conjuguée, mise en parallèle sur le transducteur (à savoir une inductance par une capacité ou vice-versa). Pour compenser la composante réactive de l'impédance des transducteurs acoustiques il est bien connu de coupler en série entre le trans-10 ducteur et le générateur une résistance conjuguée imaginaire (compensation en série) ou d'insérer une telle résistance en parallèle sur le transducteur (compensation en parallèle). La compensation en parallèle se distingue de la compensation en série par le fait que la partie active de l'impédance du 15 transducteur a, dans les circuits oscillants en parallèle, une résistance ohmique plus élevée que dans les circuits oscillants en série. Pour transmettre une puissance donnée on a donc besoin de courants plus faibles dans la compensation en parallèle que dans la compensation en série. Il en résulte que la chute de tension 20 est plus faible dans la ligne d'amenée du courant. Dans la compensation en parallèle il devient ainsi possible d'utiliser des câbles plus longs sans augmenter la perte de puissance en ligne. Dans le cas de transistors acoustiques fonctionnant dans l'air et excités électromagnétiquement, il est également très dësi-25 rable d'appliquer la compensation en parallèle, en particulier parce qu'alors on supprime le phénomène indésirable, bien connu dans la compensation en série, cause de ce que le son rayonné est dur et disharmonique (émission de trilles ) lorsque les transducteurs acoustiques compensés en série, doivent fonctionner à la 30 fréquence de résonance pour rayonner le maximum de puissance. Malgré ces avantages la compensation en parallèle, n'a pas encore été utilisée en pratique jusqu'à présent dans les transducteurs acoustiques, excités électromagnétiquement, parce que la résistance imaginaire conjuguée couplée en parallèle, donc celle 35 du condensateur, est pratiquement nulle à l'égard des oscillations harmoniques supérieures et équivaut ainsi à un court-circuit si intense que le générateur est trop fortement chargé, au point que le transducteur ne peut recevoir qu'une puissance plus faible. Dss les générateurs transistorisés utilisés actuellement en prédomi 71 31505 2 2112308 nance, l'application de la compensation en parallèle serait particulièrement fâcheuse parce que le courant de court-circuit trop intense pourrait aisément détruire inémédiablement les transistors du générateur. 5 L'inventeur s'est assigné la tâche d'éliminer l'inconvé nient précité de la compensation en parallèle et a cherché le moyen d'utiliser celle-ci dans les transducteurs acoustiques fonctionnant dans l'air ou sous eau. Conformément à l'invention, il est arrivé à ce résultat en insérant dans la ligne d'amenée du 10 courant du générateur au traiBducteur un circuit oscillant électrique en série, réglé sur la fréquence d'utilisation du transducteur acoustique. Ce circuit oscillant électrique est donc réglé de telle manière que l'onde fondamentale (fréquence d'utilisation) peut passer sans être gênée tandis que les ondes harmoniques supé-15 rieures sont bloquées. La disposition de circuits, conforme à l'invention, va être expliquée à l'aide d'exemples d'exécution acconpagnés de dessins. La figure 1 montre la disposition de circuits, conforme 20 à l'invention .»t agiicable à un transducteur acoustique, fonctionnant dans l'air ou sous eau et excité électromagnétiquement. La figure 2 montre une disposition de circuits conforme à l'invention et applicable à un traraducteur piézoélectrique ou électrostrictif, fonctionnant dans l'air ou sou^s eau. 25 Les éléments de circuit qui dans les figures 1 et 2 con cordent sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Le montage en série, incorporé au transducteur 1, encadré d'une ligne en traits interrompus dans les deux figures est USquivalent électrique des éléments porteurs pour les oscillations mécaniques. Il se com-30 pose dé l'inductance 2, de la capacité 3 et de la résistance effective 4. Dans la figure 1, l'inductance 5 et la résistance 6, en parallèle sur celle-ci, représentent le schéma équivalent de la bobine du transducteur. 7 est la capacité en parallèle servant à compenser la composante inductive. Dans la figure 2, l'inductance 5 35 ett simplement remplacée par la capacité 12 et la capacité 7 par l'inductance 11. 8 est le générateur excitant le transducteur 1. Pour supprimer le court-circuit représenté par la capacité 7 (fig.l) ou la capacité 12 (fig. 2) à l'égard des ondes harmoniques supérieures, engendrées par le générateur 8, on a inséré dans la ligne 71 31505 3 2112308 reliant le générateur 8 au transducteur 1 le circuit oscillant en série, formé par l'inductance 9 et la capacité 10. Les deux transducteurs,à savoir, celui fonctionnant dans l'air et celui fonctionnant sous eau, sont habituellement exploi-5 tés par intermittence. Pour le dire d'une manière plus précise, ils sont manipulés oendant une durée plus ou moins courte. Pour protéger, à l'ouverture et à la fermeture du circuit, le générateur 8 contre les impulsions de courant d'enclenchement et de déclenchement qui se produisent lors de la manipulation du transduc-10 teur, fonctionnant dans l'air ou sous eau, la valeur de l'inductance 9 du circuit oscillant en série a été, conformément à la figure 1, utilement dimensionnée de manière à être de préférence un multiple de celle de l'inductance 5 de la bobine du transducteur. Pour être sûr que le circuit oscillant en série restera accordé sur 15 la fréquence d'utilisation du transducteur, il faut choisir la capacité 10 du dit circuit oscillant de telle manière qu'elle soit dans une mesure correspondante plus faible que la capacité 7 du circuit oscillant en parallèle. Dans la disposition de circuits, conforme à la figure 2, 20 on a obtenu ce résultat en donnant à l'inductance 9 du circuit oscillant en série, une valeur de préférence égale à un multiple de l'inductance 11 pour compenser la composante capacitive de 1' impédance du transducteur. Pour être sûr que le circuit oscillant en série restera accordé sur la fréquence d'utilisation du trans-25 ducteur, il faut ici que la capacité 10 du circuit oscillant soit choisie dans une mesure correspondante plus faible que celle de la capacité 12 du condensateur du transducteur. 71 31505 4 2112308 REVENDICATIONS 1.- Disposition de circuits, appliquée à un transducteur acoustique fonctionnant dans l'air ou sous eau, à résistance complexe et excité par un générateur électrique, à savoir un transducteur dans lequel la composante réactive de l'impédance du 5 transducteur est compensée par une résistance imaginaire conjuguée mise en parallèle sur le transducteur, caractérisée par le fait que dans la ligne d'amenée du courant, reliant le générateur au transducteur, il est inséré un circuit oscillant en série accordé sur la fréquence d'utilisation du transducteur acoustique. 10 2.- Disposition de circuits, conforme à la revendication 1, et appliquée à un transducteur excité électromagnétiquement, caractérisée par le fait que la valeur de l'inductance (9) du circuit oscillant en série est plus élevée que celle de l'inductance (5) de la bobine du transducteur et de préférence un multiple de 15 cette dernière inductance. 3.- Disposition de circuits, conforme à la revendication 1 et applicable à un transducteur ^.ézoélectrique ou electrostrictif, caractérisée par le fait que la valeur de l'inductance 9 du circuit oscillant en série est plus élevée que celle de l'inductan 20 ce (11), servant à compenser la composante capacitive de l'impédance du transducteur et de préférence un multiple de cette dernière inductance. 25