Brevet FR2296985A1 — publié le 19760730

Le capteur-comparateur faisant l'objet de le présente in Invention a pour but de recueillir sous formes de signaux élec triques,Ies variations de position ce la botine mobile d'un haut-parleur électrodynamique, de les comparer aux signaux de commande afin de corriger les distorsions du haut-parleur. Dans les dispositifs connus de ce genre,une seconde bobine captrice solidaire de la bobine mobile,se déplace dans un champ magnétique const nt,à une variation de position de la bobine captrice correspond une force électromotrice induite, mais ce dispositif engendre des signaux de très faible amplitude,de plus l'aimant constituant ce capteur est encombrant, sa disposition domine la surface active du haut-parleur .On connait d'autres dispositifs dans lesquels les signaux électriques sont produits par la déformation d'un cristal piézoélectrique fixé sur le cône du haut-parleur, fonctionnant ainsi eomme accéléromètre;;mais si les signaux recueillis ont amplitude plus grande que dans le cas précedant, la résistance de sortie d'un tel système est assez élevée et demande un dispositif électronique supplémentaire pou l'adaptation à d'autres ensembles. Les deux systèmes précedemment cités ne peuvent fonctionner qu'en simple capteur,la faible amplitude de la tension ou du courant de forttionnement subit facilement 1'influence des parasites exterieurs, en outre l'inductance ou la capacité propre à ces capteurs apporte des déphasages supplémentaires qui les limitent en fréquence. Le dispositif faisant l'objet de la présente invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci en éffet,la fixation magnétique et son encombrement réduit;autorise une pose et rapide sur le noyau du haut-parleur.Sa simplicité mécanique lui confère une grande robustesse et une réalisation industrielle aisée.On peut l'utiliser comme capteur pour des fréquences élevées, car les composantes électroniques employés ont un temps de réponse f.ible.ta tension recueillie peut etre grande avec une résistance de sortie suffisa mment faible pour l'adapter directement a la plupart des ensembles électro niques notamment aux amplificateurs basse fréquence. Une particularité de l'invention réside dans sa simplicité d'utilisation,en éffet ce dispositif réduit considérablement le nombre de composent électronique habituellement employé pour l'asservissement d'un haut-parleur car celui-ci peut-être n considéré selon un mode d'utilisation comme un ensemble compre- nant: le capteur,le comparateur et le préamplificateur, de plus la distorsion d'amplit ude propre aux élongations de la membrane du haut-parleur,peut subir une correction; simplement en aménageant une découpe appropriée dans le cache,ou en donnant aux lumières destinées au passage du rayon lumineux des formes précises. Le dispositif objet de la présente invention comporte deux supports destinés à recevoir une diode élèctroluminescente et un phototransistor ou photodiode.Ces deux supports sont fixés par des vis sur une plaque circulaire à perméabilité magnéti que,qui maintient l'ensemble sur le noyau du haut parleur, d'une façon telle;que le rayonnement lumineux émis par la diode électroluminescente soit perçu directement par le phototransistor d'une part,et d'autre part à permettre librement le passage d'un cache collé diamétralement sur la partie supérieure interne de la bobine mobile;;afin de moduler le rayonnement lumineux reçu par le phototran-sistor,en fonction de la position de la bobine mobile.Le cache proprement dit est constitué d'une simple plaquette de matériaux rigide et léger comme le carton ou l'alliage d'aluminium,dans laouelle est découpée une lumière de forme déterminee. Belon une autre réalisation le cache est une péllicule photographique, dans ce cas la précision est accrue,en éffet le dessin obtenu peut être pris à très grande éehelle et les contrastes peuvent aller du transparent à l'opacité totale tout en permettant une variation non progréssive,si une correction est nécessaire insi, à chaque position de la bobine mobile, la tension électrique recueillie prend une valeur voulue, le rositionnement des lumières par rapport à l'épaisseur du cache est assure par les trou oblongs où passent les vis de fixation.Lepositionnement par rapport à la hauteur du cache se fait en plaçant des cales minces, entre les supports et la plaque circulaire.1i'ensemble étant alimenté,le cache est positionné de telle manière qu'aulx élongations maximales de la n bobine mobile,la tesion recueillie aux bornes du capteur varie d'une façon- proportionnelle. La figure T illustre à titre d'éxemple,un mode de réali- sation du dispositif conforme à la présente invention. Tel qu'il est représenté le dispositif comporte:une plaque circulaire 8 en acier, dans laquelle deux trous diamètralement percés assurent le passage aux pieds de centrage IO fixés sur le noyau du haut-parleur et quatre trous taraudés servant à la fixation des supports 3 et 4 .Ces supports sont constitués de plaquettes d'aluminium en U positionnés et fixés à leur base sur la plaque circulaire par quatre vis 9,dont les tiges traversent librement les trous oblongs I3.Dans la face verticales des supports,des lumières I5 permettent le passage du rayon lumineux, des plaquettes pour circuit-imprimé 5 et 6 eollées sur cette face ; autorisent la fixation des composants électroniques I et 2 qui s'engagent dans les orifices prévues à cet éffet et y sont également collés. Ces circuits imprimés servent aussi aux connexions avec l'exterieur à l'aide des soudures É et finalement consolident l'ensemble, tout en abritant de la lumière ambiante les composants photosensibles. L'ensemble du dispositif se fixe automatiquement par magnétisme sur le noyau du haut-parleur 12. Une feuille rigidet/dans laquelle est découpée une lumière triangulaire 14,collée sur la bobine mobile iI,coulisse librement entre les deux supports et permet de laisser passer plus ou moins de lumière selon la position de la bobine mobile. La figure 2 illustre un mode d'utilisation du dispositif 8 fonctionnant comme ; capteur, comparateur et préamplificateur. Un étage i module la diode électroluminescente 2,le phototransistor capte les variations lumineuses et les transforme en.variations électriques tout en l'amplifiant. Un étage 5 corrige la signal qui amplifié par 6 actionne le haut-parleur 1, donc le cache 3 dont l'action se manifeste en opposition de phase avec celle de la photodiode.Le haut parleur se trouve ainsi eontre-reactionné énergiquement.La liaison du phototransistor pouvant se faire en direct avec les étages 5 et b la stabilisation en continue est assurée,tout en permettant un déphasage minimum entre l'action du cache et la sortie de l'amplificateur,le système n'apportant pratiquement aucun dépassage dans la bande des fréquences acoustiques.Le taux de s, contre-reaction est adjute en regla@@@ @@ @@@@@@@@@@@@@@@@@ diode Le dispositif objet de l'invention peut êtr utilisé dans tous les cas où les variations de la bobine mobile d'un hautparleur électrodynamique doivent être interprétes sous forme de grandeurs électriques, soit pour l'asservissement soit pour la mise au point des enceintes acoustiques;en utilisant l'en- semble simultanément comme haut-parleur et microphone. En utilisant le dispositif sur un haut-parleur dont la membrane est suffisamment légère,sensible et ayant un diamètre rouit l'cnsemble peut servir de microphone Bien entendu l'invention n'est pas limitée auxexemples d'utilisations et de réalisations ci-dessus décrits et représentés, et à partir duquel onpourra prévoir d'autres formes de realisations.Par éxemple, tout autre diode électroluminescente n'ayant pas un boitier TOI8,peuvent convenir, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S I) Dispositif opto-électronique permettant de capter sous forme de grandeure électriques, la position de la bobine mobile d'un haut-parleur électrodynamique, de comparer ce signal au signal de commande et de cornger automatiquement les distor- sions du haut-parleur, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen fixé sur la bobine mobile et le noyau du haut-parleur destiné à moduler un rayonnement lumineux pouvant être variable, afin de fournir un signal électrique nécessaire à l'asservissement du haut-parleur. 2) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que le Tayonnement lumineux est produit par une diode électroluminescente. 3) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que le moyen destiné à foumir le signal électrique nécessaire à l'attaque de l'emplificateur est l'emploi d'une photodiode 4) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que le moyen destiné à foumir le signal électrique nécessaire à l'attaque de l'amplificateur est l'emploi d'un phototsisto r. 5) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que le moyen destiné à moduler le rayonnement lumineux en fonction de la variation de position de la bobine mobile du haut-parleur, est l'emploi d'un cache en matériaux legers, rigides non transparents, fixé sur la partie supérieure interne de la bobine mobile et dans lequel est découpée une lumière. 6) Dispositif selonles revendications I et 5, caractérisé par le fait que le cache peut, selon un mode d'utilisation du dispositif, provoque r facilement l'asservissement d'un haut parleur mu ni d'un amplificateur. 7) Dispositif selon les revendications 1,5 et 6 caracté- risé par le fait que le moyen destiné à augmenter la précision du résultat,est l'emploi d'un cache dont la partie servant à la modulation du rayonnement lumineux est constituée d'une pellicule photographique. 8) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que les supports des composants opto-électroniques sont de simples plaquettes de matériaux rigide en fonde de U. 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les supports comportent des lumières destinées, en association avec celle du cache de fouir la quantité de lumière nécessaire,en fonction de la position de la bobine mobile du haut-parleur. 10) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que les connexions du dispositif avec l'extérieur est assurées par de simples plaquettes pour circuit imprimé collées sur les supports. II) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que les supports sont fixés par des vie sur une plaque d'un encombrement inférieur au diamètre du noyau du haut-parleur, suffisamment mince; environ I, 5mm, en matériau à perméabilité magnétique afin de permettre un montage et un démontage du dispositif, rapidemement sans modifier profondémment les caractéristiques mécaniques et magnétiques du noyau. I2)Dispositif selon la revendication II, caractérisé par le fait que la plaque comporte 2 trous destinés à recevoir les pieds de centrage situés sur le noyau du haut-parleur, et 4 trous taraudés permettant la fixation des supports. I3) Dispositif selon la revendication 8,caractérisé par le fait que chaque support est positionné et fixé grâce à 2 trous oblongs situés à leur base. I3) Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que Bes cales minces placés entre la plaque et les supports assurent le positionnement de l'ensemble par rapport à la lumière du cache afin de définir le fonctionnement en statique