Brevet FR2327697A1 — publié le 19770506

L'invention concerne une enceinte acoustique permettant d'améliorer le niveau de reproduction des sons graves notamment dans le début de la gamme TJne enceinte acoustique de tpe classique permet la reproduction de sons graves du début de la gamme , mais ces sons sont reproduits avec une faible intensité , c'est-â-dire avec un faible rendement du haut-parleur des graves . I1 est bien établi que la courbe représentative de l'intensité sonore pour chaque fréquence de la gamme audible présente une partie fortement décroissante en-dessous d'une fréquence dépendant de la taille de l'enceinte Pour améliorer le rendement des enceintes acoustiques dans les basses fréquences , au début de la gamme , on a déjà réalisé une enceinte dite baffle-reflex ou anti-résonnante .Cette enceinte présente un évent reliant la cavité intérieure de l'enceinte te a l'extérieur . Cet évent permet de régulariser très légèrement la courbe de fréquence . En fait , cette courbe ne présente plus un pic autour de la fréquence de résonance de la cavité , mais deux pics distincts. La régularisation est donc très relative. Cette enceinte présente l'inconvénient connu sous le nom de "son de tonneau". On connait également une disposition selon laquelle l'enceinte comprenant le haut-parleur des graves est couplée avec une petite cavité close annexe sans haut-parleur au moyen d'un conduit On atteint un niveau de graves sensiblement plus élevé qu'avec une -simple enceinte close , mais moins accentué que pour l'enceinte baffle-reflex L'enceinte a radiateur passif est encore une disposition connue pour améliorer le niveau des graves . L'enceinte comprend alors un haut-parleur des graves et une membrane massive et passive de fréquence propre correspondant a la fréquence que l'on souhaite amplifier .Avec cette disposition , on obtient un accroissement substantiel des graves mais une réponse impulsionnelle assez mauvaise qui est préjudiciable au résultat que l'on attend d'une enceinte acoustique Le but de la présente invention est de réaliser une enceinte acoustique avec un niveau de graves meilleur que celui des enceintes connues notamment dans le début de la gamme sans que cette enceinte soit alourdie par des dispositifs supplémentaires , c'est -dire au moyen de structures déjà présentes dans toute enceinte acoustique On atteint ce but dans une enceinte acoustique comportant au moins un haut-parleur des graves et un haut-parleur médium placés respectivement dans une première cavité et une seconde cavité, en réalisant un couplage acoustique entre le haut-parleur des graves et la membrane du haut-parleur médium , le haut-parieur médium luimême étant alors utilisé en résonateur passif pour lesdites fré quences - tandis qu'il demeure actif pour les fréquences moyennes De préférence , les deux cavités sont logées dans la même enceinte et le couplage acoustique est obtenu au moyen d'un tube reliant les deux cavités . De préférence , ce tube est placé perpendiculairement à la cloison de séparation des deux cavités L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention et du dessin joint dans lequel La figure 1 est une vue frontale avec arrachement d'une enceinte acoustique selon l'invention La figure 2 est une vue en coupe de la même enceinte selon la ligne A-A de la figure 1 De façon classique , l'enceinte est constituée d'un coffre 1 en forme de boite parallélépipédique ; la face frontale de ce coffre présente des fenêtres circulaires dans lesquelles viennent se placer les différents haut-parleurs Dans le mode particulier de réalisation décrit ici et repré senté sur le dessin , l'enceinte acoustique comporte un haut-parleur "basses fréquences" ou haut-parleur des basses HP1 , un hautparleur "moyennes fréquences" HP2 ou médium et un haut-parleur pour la gamme des aigüs HP3 On peut , bien entendu , concevoir d'autres agencements , en particulier , une enceinte avec plusieurs haut -parleurs se partageant les aigüs ou même les moyennes fréquences .Dans la suite il ne sera plus fait mention du haut-parleur des aigüs puisque l'invention ne les concerne pas et n'apporte aucun résultat à leurs fréquences L'enceinte selon l'invention présente nécessairement au moins un haut-parleur-des graves et au moins un médium . Cet agencement minimum est celui des figures 1 et 2 Le coffre l présente un cloisonnement intérieur 2, 3, qui isole dans une cavité E2 le médium HP2 et dans une cavité E1 le haut-parleur des graves HP1 Les profondeurs des cavités E1 et E2 sont identiques et égales à celle du coffre 1 comme on peut le voir sur la figure 2 Le coffre selon l'exemple présente les dimensions suivantes - hauteur : 730 mm. - largeur : 450 mm. - profondeur: 320 mm. - épaisseur : 19 mm. ( sauf face avant : 22 mm.) - épaisseur du cloisonnement: 16 mm. Toujours selon cet exemple , le volume V1 de la cavité E1 est sensiblement égal à 58 litres , tandis que le volume V2 de la cavité E2 est sensiblement égal à 14,5 1. Il est évident qu'il s'agit d'un exemple non limitatif de l'invention et que l'on peut réaliser une enceinte de dimensions quelconques répondant aux lois classiques de dimensionnement des enceinteswconnues de l'homme de métier La plaque 3 du cloisonnement est avantageusement inclinée par rapport à la face d'appui du coffre de manière à servir de support par une ouverture circulaire 4 à un tube 5 d'axe sensiblement perpendiculaire à la plaque 3 et reliant les cavités E1 et E2 , Le tube pénètre profondément dans celles-ci et est fixé à la plaque 3 par collage par exemple .Une butée 6 est fixée au coffre 1 pour stabiliser le tube lors d'un déplacement de l'enceinte , par exemple Ainsi , dans l'exemple présent , le tube présente les dimensions suivantes : - diamètre intérieur : 80 mm. - longueur : 550 mm. Les dimensions du tube sont liées aux dimensions du coffre des haut-parleurs1choisde de façon connue de l'homme de métier . Le tube réalise pour une fréquence correspondant à un son grave un couplage acoustique entre la membrane du haut-parleur des graves qui est actif et la membrane du haut-parleur médium qui est passif pour cette fréquence . L'homme de métier dans la réalisation du tube adapté aux dimensions et caractéristiques d'une enceinte déterminée peut s 'ai- der d'une analogie avec le couplage électrique réalisé dans un filtre électrique enii=dans lequel les branches du sont chacune un condensateur relié à la masse et respectivement avec l'entrée avec la sortie , tandis que la branche médiane est une self .L'analogie est alors complète si l'on assimile chaque condensateur à une cavité résonante et la self au tube Le fonctionnement de.l'enceinte pour les fréquences graves est décrit ci-après et seulement pour les fréquences basses puisque l'objet de l'invention n'apporte des résultats que dans ce domaine Le haut-parleur médium est actif dans la bande passante 250 - 1500 Hz ; le haut-parleur des graves pour les fréquences inférieures à 250 Hz (20 - 250 Hz ). Pour une fréquence donnée activant le haut-parleur des graves c'est-à-dire inférieure à 250 Hz , le haut-parleur médium répond en radiateur passif grace au couplage décrit ci-dessus même si , au même instant , ce médium est actif pour une fréquence comprise dans sa bande passante , c'est-à-dire comprise entre 250 et 1500 Hz . Nous aurons alors sur la membrane du médium une superposition : superposition d'une vibration de source mécanique (fréquence basse transmise par le tube à la membrane du médium ) et d' une vibration de source électrique ( fréquence moyenne On peut dire que pour les fréquences basses , la mem brane du médium reçoit une vibration supplémentaire . La membrane du médium est radiateur passif pour cette fréquence basse tout en étant "activée" pour les fréquences moyennes .On est en présence de phénomènes dits "linéaires" et la superposition n'est , de fa çon connue , qu'une simple addition n'entraînant pas de distor sions autres que celles couramment négligées dans cette technique On ajoute ainsi au haut-parleur des graves un résonateur passif qui n'est autre que la membrane du médium qui est un élément toujours présent dans une enceinte acoustique Cette disposition évite l'adjonction d'un résonateur supplémentaire pour l'amélioration du fonctionnement dans les graves La fonction de la membrane du médium est alors double; rayonner normalement les fréquences moyennes et de plus constituer un résonateur passif pour les fréquences basses Dans la bande passante où le médium reçoit mécaniquement les vibrations ( bande des fréquences basses du haut-parleur des graves), il est refermé sur une impédance faible inférieure à l'impédance nominale : ce qui produit un amortissement. La présence du résonateur passif assure une remontée du niveau sonore à la sortie de l'enceinte , vers le bas de la gamme, et une meilleure restitution des sons graves. Par ailleurs , l'enceinte selon l'invention , assure une bonne réponse impulsionnelle. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'amélioration du niveau de reproduction des sons graves du début de a gamme audible dans une enceinte wcousti- que comportant au moins un haut-parleur des graves et un haut-parleur médium placés respectivement dans une première cavité et une seconde cavité , caractérisé en ce que , pour les fréquences basses activant le haut-parleur des graves , on réalise un couplage acoustique entre le haut-parleur des graves et la membrane du haut-parleur médium , le haut-parleur médium lui-même étant alors utilisé en résonateur passif pour lesdites fréquences - tandis qu'il demeure actif pour les fréquences moyennes 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on réalise le couplage acoustique au moyen d'un tube reliant les deux cavités . 3 - Enceinte acoustique caractérisée en ce qu'elle comporte: - une première cavité avec un haut-parleur activé seulement dans un domaine de fréquences basses - une seconde cavité , avec un haut-parleur activé seulement pour un domaine de fréquences moyennes , distinct du domaine précédent - un tube de couplage acoustique reliant ces deux ca vités , et en ce que la membrane du haut-parleur médium joue le rôle de résonateur passif dans ledit domaine des fréquences basses. 4 - Enceinte acoustique selon la revendication 3 caractérisée en ce que les deux cavités sont logées dans la même enceinte. 5 - Enceinte acoustique selon la revendication 3 caractérisée en ce que le tube est disposé sensiblement perpendiculairement à la cloison de séparation des deux cavités