Brevet FR2188387A1 — publié le 19740118

L'invention vise à réaliser une enceinte acoustique de faibles dimensions, d'un prix de revient économique, et capable cependant d'améliorer d'une manière très appréciable les caractéristiques des haut-parleurs classiques. A cet effet, l'enceinte acoustique de forme générale parallélépipédique est caractérisée, suivant l'invention, en ce qu'elle est divisée, par une première cloison, en deux compartiments sur la face avant de chacun desquels sont montés un haut-parleur et un tube de résonance, les deux haut-parleurs, branchés en série, présentant des fréquences propres de vibration légèrement différentes et chaque tube de résonance étant accordé sur la fréquence propre de vibration du haut-parleur correspondant, un passage formant un premier filtre acoustique étant ménagé à travers ladite cloison au voisinage de la face arrière de l'enceinte, tandis qu'une seconde cloison s'étend, dans chaque compartiment, à partir de la face arrière de celui-ci en direction de sa face avant, jusqu'à une certaine distance de cette dernière, de manière à constituer un second filtre acoustique entre le haut-parleur et le tube de résonance correspondant. On obtient ainsi une puissance audible grande, due à la présence de deux haut-parleurs en série et un excellent rendement aux très basses fréquences, la formation d'ondes stationnaires à l'intérieur de ltenceinte étant, en outre, évitée grâce à la présence du second filtre acoustique. Différentes structures peuvent être établies sur ce principe, notamment en fonction des dimensions des haut-parleurs utilisés. Suivant une autre caractéristique de l'invention, en vue d1obtenir deux haut-parleurs dont les fréquences propres de vibration sont légèrement différentes, la membrane de l'un des deux hautparleurs est supportée par deux spiders collés l'un sur l'autre. On peut ainsi obtenir les caractéristiques désirées d'une manière très économique, d'autant plus que les meilleurs résultats sont obtenus avec des aimants permanents de faible force coercitive. l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins Figure 1 représente schématiquement, en perspective, un premier mode de réalisation d'une enceinte acoustique suivant l'invention; Figure 2 est une coupe verticale faite suivant la ligne II-II de la figure 1; Figure 3 est une coupe horizontale faite suivant la ligne brisée III-III de la figure 1; Figure 4 est une coupe analogue à celle de la figure 2, pour une variante, et Figure 5 représente schématiquement, en coupe, un hautparleur de structure particulière suivant l'invention. L'enceinte acoustique suivant l'invention représentée sur les figures 1 à 3, est de forme parallélépipédique de faibles dimensions grâce à la nature particulière des haut-parleurs utilisés et.à leur montage. Dans l'exemple, l'enceinte 1 est disposée avec sa plus grande dimension dans le sens de la hauteur, qui est ici d'environ 49 cm, tandis que sa largeur et sa profondeur utiles sont environ de 31 cm et 16 cm, respectivement. l'enceinte 1 est divisée, dans le sens de la hauteur, en deux compartiments égaux 2,3 au moyen d'une cloison horizontale 4. Sur les faces avant des deux compartiments, sont montes respectivement deux haut-parleurs 7,8 de 17 cm de diamètre dans cet exemple. Un premier filtre acoustique est constitué par le passage 10 de section réduite formé entre les deux compartiments par la cloison 4 qui, dans cet exemple, ne s'détend pas jusqu'à la face arrière de l'enceinte 1, mais sensiblement sur la moitié de la profondeur de ladite enceinte. Dans les deux compartiments 1 et 2, sont montés aussi deux tubes de résonance 11,12 constituant des charges acoustiques pour les deux haut-parleurs. Dans exemple, ces tubes ont un diamètre de 6 cm et une longueur de 13- cm. En vue d'éviter la formation d'ondes stationnaires dans chacun des deux compartiments, une seconde cloison 13 s'étend verticalement contre la face interne de la paroi arrière de l'enceinte 1, sur toute la hauteur de celle-ci, de manière à former un obstacle direct entre le haut-parleur et le tube de résonance dans chacun des deux compartiments, c'est-a-dire un second filtre accustique. Cette cloison 13 est constituée par une plaque de bois et peut comporter collée une plaque de laine de roche de 4 cm d'épaisseur environ. Cette plaque de laine de roche peut s'étendre jusqu'à la paroi interne de la face antérieure. Si l'on utilisait des haut-parleurs de plus petite dimension, par exemple de 13 cm, on pourrait remplacer la plaque de laine de roche par une plaque de feutre, par exem- ple d'une épaisseur de 2 cm. les deux haut-parleurs 7,8 sont branchés en série et leurs fréquences propres de résonance sont décalées l'une par rapport à l'autre de 15 ffi environ. Ainsi, la fréquence de résonance du hautparleur inférieur 7 est, par exemple, de 55 à 60 Hz et celle du haut-parleur supérieur 8 de l'ordre de 42 à 45 Hz. Ainsi, l'amortissement est optimum, puisque les deux haut-parleurs se chargent mutuellement. On peut, dtune manière à la fois sûre et économique, réaliser deux haut-parleurs de fréquences propres de résonance différentes en utilisant des appareils classiques de faible prix de revient, à aimant peu puissant, simplement par le fait que lton fixe la membrane de l'un des haut-parleurs au moyen de deux spiders collés en 18 (figure 5). On a indiqué l'aimant en 21 et la bobine mobile du haut-parleur en 22. La présence du double spider durcit la suspension de la membrane d'une quantité suffisante pour élever la fréquence de résonance de l'ordre de 15 %, de sorte qu'on obtient ce résultat pratiquement sans majoration notable du prix de revient du haut-parleur. Par ailleurs, il est avantageux de fabriquer l'autre hautparleur, qui nta qu'un seul spider, avec une double membrane obtenue en collant un cône dé papier supplémentaire sur le premier. On peut ainsi abaisser la fréquence de résonance de l'ordre de 4 à 5 Hz, améliorer la rigidité du cône et la restitution des fréquences moyennes par une meilleure régularité de la courbe de réponse de 2 kHz à 10 kHz, et faire travailler la membrane davantage à la manitre d'un piston en évitant les déformations nodales. les deux tubes de résonance 11,12 sont étalonnés en longueur de manière que les résonances de l'enceinte présentent une mê me amplitude, avant que lion ait monté le second filtre acoustique constitué par la cloison verticale 13. Cet accord n'est pas critique, le tube palliant aisément les dispersions de fabrication des haut-parleurs. Le filtre acoustique associé à la cloison horizontale 4 a été déterminé de façon à fournir la meilleure courbe de réponse en basse fréquence et la distorsion la plus faible pour des fréquences de l'ordre de 60 Hz. La cloison 4 peut être constituée, suivant les caractéristiques des haut-parleurs utilisés, par une plaque de feutre de 2 cm d'épaisseur pour deux haut-parleurs à fréquence de résonance élevée de 65 Hz à 70 Hz environ. Ce filtre amortit la première résonance de l'enceinte et réduit la coloration de 100-140 Hz de l'enceinte. L'enceinte acoustique qui vient d'être décrite est d'un prix de revient économique, notamment pour l'utilisation de hautparleurs de type très courant, sans modification onéreuse et ne nécessitant pas des aimants de grande force coercitive. Elle est de dimensions réduites gråce à la présence du double résonateur accordé. Elle peut être fabriquée industriellement puisqu'elle est très facile à mettre au point. La puissance obtenue est maximum grâce au caractère actif des deux haut-parleurs montés en série et l'absence de filtres à selfs et capacités sur les fréquences graves et moyennes. L'utilisation des deux haut-parleurs branchés en série permet 11 obtention d'une puissance maximum pouvant atteindre 30 Watts sans dommage pour la qualité de la reproduction des sons. En bref, on peut dire que les qualités particulières de cette enceinte sont dues à la présence du double résonateur accordé chargé par deux haut-parleurs rayonnant dans la même bande passante, mais possédant des impédances de rayonnement différentes. Dans une variante représentée sur la figure 4, la cloison horizontale 4A de séparation des deux compartiments 2 et 3 s'étend sur toute la profondeur de 11 enceinte jusqu'8 la paroi arrière de celle-ci au voisinage de laquelle elle est traversée par un tube de résonance 31 dont le diamètre est de l'ordure de 6 cm et la longueur de 5 à 12 cm environ, suivant les fréquences de résonance élémentai- res des deux haut-parleurs. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui ont été donnés à titre d'exemples, on peut y apporter des modifications, suivant les applications envisagées, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. C'est ainsi, par exemple, que l'on pourrait réduire le diamètre des tubes de résonance par exemple à 4,5 cm, ce qui aurait pour résultat d'augmenter la charge des haut-parleurs et, par conséquent, l'amplitude de la première résonance amortie par le second filtre acoustique. R E V E ND I C A 2 I O N S REVNI) i CA T iONS 10 - Enceinte acoustique de forme générale parallélépipédique, caractérisée en ce qu'elle est divisée, par une première cloison, en deux compartiments sur la face avant de chacun desquels sont montés un haut-parleur et un tube de résonance, les deux hautparleurs branchés en série présentant des fréquences propres de vibration légèrement différentes et chaque tube de résonance étant accordé sur la fréquence propre de vibration du haut-parleur correspondant, un passage formant un premier filtre acoustique étant ménagé à travers ladite cloison au voisinage de la face arrière de l'en- ceinte, tandis qu'une seconde cloison s'étend, dans chaque compartiment, à partir de la face arrière de celui-ci en direction de sa face avant jusqutà une certaine distance de cette dernière, de manière à constituer un second filtre acoustique entre le haut-parleur et le tube de résonance correspondant pour éviter la formation d'ondes stationnaires. 20 - Enceinte suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux cloisons sont perpendiculaires l'une à l'autre. 30 - Enceinte suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la première cloison s'étend sur une partie seulement de la profondeur de ltenceinte, de préférence sur la moitié environ de ladite profondeur. 4 - Enceinte suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la première cloison s'étend sur toute la profondeur de lten- ceinte et le premier filtre acoustique est constitué par un tube traversant la partie arrière de ladite cloison. 50 - Enceinte suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le tube qui constitue le deuxième filtre a approximativement un diamètre de 6 cm et une longueur de tordre de 5 à 12 cm suivant les fréquences de résonance élémentaires des deux haut-parleurs. 60 - Enceinte suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le second filtre acoustique est constitué par une cloison qui s'étend à partir de la paroi arrière de l'enceinte sur une partie seulement de la profondeur de celle-ci, par exemple sur environ la moitié de ladite profondeur. 70 - Enceinte suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la membrane de l'un des deux haut-parleurs est supportée par un double spider collé.