Brevet FR2393501A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne une enceinte acoustique en forme de colonne pour haut-parleur comprenant au moins un haut-parleur et un orifice de sortie frontal. On connais différents types d'enceinte acoustique qui sont les suivants - enceinte close classique - enceinte bass - reflex; - enceinte à pavillon bass - reflex; - enceinte en forme de colonne. Les enceintes closes du genre connu possèdent un rendement faible. Les enceintes bass - reflex et notamment les enceintes à pavillon présentent un volume considérable avec une bonne reproductibilité des fréquences basses mais ont un taux de distorsion élev6. Les enceintes bass - reflex et les enceintes en forme de colonne présentent, à cause de leurs difficultés d'accord, une courbe de réponse à basses fréquences ondulée ainsi qu'un rapport de transition mauvais. Le coat de fabrication des enceintes bass - reflex et des enceintes à pavillon est élevé. Les enceintes en forme de colonne connues comportent à l'intérieur un haut-parleur inséré dans la partie inférieure ou dans la partie supdrieure de l'enceinte et un orifice de sortie à leur extrémité infé rieur. Le but de la présente invention est de fournir une enceinte acoustique pour haut-parleur du type défini dans l'entrée en matière qui se distingue par une linéarité continue de la courbe de réponse à basses fréquences par rapport à la fréquence limite inférieure, un taux de distorsion bas et un faible volume grâce à quoi, dans la zone de fréquence inférieure, la réponse à fréquences basses est amélioré et le volume ou l'encombrement de l'enceinte est le plus petit possible. A cette fin, L'enceinte acoustique pour haut-parleur conforme à l'invention est caractérisée en ce que le haut-parleur est au moins un système pilote pour fréquences basses relativement petit rayonnant vers ltextérieur et est inséré entre le quart et la moitie de la longueur totale de l'enceinte à partir de ltextrémité fermée de celle-ci, la fréquence de résonance du système pilote décroissant dans la zone de fréquence qui est formée par la courbe de fréquence naturelle du système pilote et par la courbe de fréquence propre accordée de l'enceinte.Une linéarité additionnelle de la courbe de réponse à basses fréquences est obtenue par - l1insertion d'un second système pilote pour fréquences basses qui rayonne suivant la même direction que le premier système pilote - le remplissage de l'espace intérieur de l'enceinte avec un matériau d'amortissement acoustique qui est destine également à supprimer la réso- nance inhérente au coffret de l'enceinte. Grâce aux caractéristiques structurelles de l'enceinte acoustique pour haut-parleur conforme à l'invention, son colt de fabrication est relativement faible et ses qualités acoustiques levés sont notamment les suivantes - allure de la courbe de réponse à fréquences basses linéaire ; - taux de distorsion bas ; - masse en mouvement faible et par suite, bon rapport de transition; - bonnes qualités omnidirectionnelles; - pouvoir de diffusion élevé. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention appa rateront plus clairement à: la lecture de la description qui suit, d'un exemple préféré de réalisation, et des dessins annexés correspondants dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une enceinte acoustique pour haut-parleur conforme à l'invention ; et - la Fig. 2 est un diagramme de courbes de rdponse en fréquence. L'enceinte acoustique pour haut-parleur comprend un coffret en forme de colonne 1 à section carrée en aluminium ou en bois, qui comporte à son S extrémité inférieure un socle 2 pour assurer l'assise et l'isolation sonore de la colonne. Entre le quart et la moitié de la hauteur de la colonne 1, à partir de son extrémité fermée inférieure, deux systèmes pilotes 3 compre nant chacun un haut-parleur pour fréquences basses sont disposés l'un au dessus de l'autre afin qu'ils puissent rayonner vers ltextérieur suivant une même direction à travers leurs ouvertures latérales.Sensiblement au des sous de l'orifice de sortie supérieur 4 qui est fermé par une garniture en mousse de nylon 5, est disposé un haut-parleur piézoélectrique pour fré quences élevées 6 qui présente Agilement une direction de rayonnement iden tique à celle des systèmes pilotes pour fréquences basses 3. L'intérieur de l'enceinte en forme de colonne est remplie progressive ment de bas en haut avec un matériau d'amortissement acoustique 7 du genre laine de verre ou minérale en vue de ltobtention de la linéarité de la courbe de réponse à basses fréquences et de la suppression de la résonance inhé- rente au coffret de l'enceinte, de sorte qu'est réalise un remplissage dense au niveau du socle 2 et lâche au niveau de l'orifice de sortie 4. L'enceinte acoustique est réalisée partiellement comme une enceinte à pavillon, c'est-à-dire que la longueur de la colonne 1 est égale aux trois quarts de la plus petite longueur d'onde limite. La section transversale de l'enceinte est choisie de sorte que, pour obtenir un rapport de rayonnement spatial optimal, la section transversale de la colonne 1 est dans un rapport avec le diamètre des systèmes pilotes pour fréquences basses 3 tel que la rigidité à l'air de la colonne 1 en corré- lation avec sa longueur représente une suspension acoustique convenable pour les systèmes pilotes. L'utilisation d'un haut-parleur piézoélectrique pour fréquences élevées permet de supprimer la rotation de phase dans la zone de transition puisqu' aucune bobine et aucun condensateur pour la séparation de frequence ou autres éléments composants selectifs sont nécessaires; ce haut-parleur est disposé sous l'orifice de sortie 4 de sorte que l'enveloppe résultante du signal d'entrée soit identique à celle du signal rayonné. L'allure de la courbe de réponse e7 fréquence simplifiée représentée à la Fig. 2 montre la constitution de plusieurs courbes de réponse en fre- quence qui produisent une linéarité aux fréquences basses. Entre 20 et environ 100 Hz est illustrée la courbe de fréquence propre 8 du coffret accordé de l'enceinte; la courbe de fréquence propre 9 des systèmes 3 s'étend jusqu'à 200 Hz grâce au choix des systèmes pour basses fréquences correspondants; ensuite, la courbe de réponse en fréquence 10 des systèmes pilotes pour fréquences basses est croissante de 20 à 200 Hz et est l inéaire au-delà de 200 Hz, jusqu'à la courbe en fréquence Il du haut parleur pour fréquences levées. Il apparaft également sur la Fig. 2 que la fréquence de résonance du système pilote - représentée par la courbe 9 - est telle qu'elle décroft dans la zone de fréquence représentée par des hachures, laquelle est formée par la courbe de fréquence naturelle 10 du système pour basses fréquences et la courbe de fréquence propre accordée 8 de l'enceinte acoustique. Pour diminuer la hauteur, le coffret de l'enceinte peut être également plié . Selon une autre variante de réalisation, l'ensemble de l'enceinte peut être tourné à 1800 autour d'un axe vertical, et être pratiquement pose sur la te de sorte que l'orifice de sortie 4 se trouve en bas et est maintenu au dessus du sol à une distance convenable au moyen de pieds. La disposition des hauts-parleurs et du matériau d'amortissement acoustique est conservée. REVENDICATIONS 1. Enceinte acoustique en forme de colonne pour haut-parleur comprenant au moins un haut-parleur et un orifice de sortie frontal, caractérisée en ce que le haut-parleur est au moins un système pilote pour fréquences basses relativement petit rayonnant vers ltextérieur et est inséré entre le quart et la moitié de la longueur totale de l'enceinte à partir de ltextrémité fermée de celle-ci, la fréquence de résonance du système pilote décrois- sant dans la zone de fréquence qui est formée par la courbe de fréquence naturelle du système pilote et par la courbe de fréquence propre accordée de l'enceinte. 2. Enceinte pour haut-parleur conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que, pDur obtenir une linéarité additionnelle de la courbe à fréquences basses, un second système pilote pour fréquences basses est inséré à côté du premier système pilote et rayonne suivant la même direction que ce dernier. 3. Enceinte pour haut-parleur conforme aux revendications 1 et 2, carac terse en ce que, pour obtenir un rapport de rayonnement spatial optimal, la section transversale de la colonne de l'enceinte est dans un rapport avec le diamètre des systèmes pilotes pour fréquences basses tel que la rigidité à l'air de la colonne en corrélation avec sa longueur représente une suspension acoustique pour les systèmes pilotes. 4. Enceinte pour haut-parleur conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que pour obtenir une linéarité additionnelle de la courbe à fréquences basses et pour supprimer la résonance inhérente au coffret de l'enceinte, l'espace intérieur de la colonne est rempli d'un matériau d'amortissement acoustique. 5. Enceinte pour haut-parleur conforme à la revendication 4, caractérisé3 en ce que le matériau d'amortissement est du genre laine de verre ou minérale et remplit en densité progressivement décroissante l'intérieur de l'enceinte à partir de I'extrgmité fermée jusqu'à l'orifice de sortie. 6. Enceinte pour haut-parleur conforme à la revendication 1, caractérisée en ce qu un haut parleur pour fréquences élevées est inséré sous l'orifice de sortie afin que l'enveloppe résultante du signal d'entrée soit identique à celle du signal rayonné. 7. Enceinte pour haut-parleur conforme à la revendication 6, caractérisée en ce que le haut-parleur pour fréquences élevées rayonne dans la même direction que celle des systèmes pilotes des fréquences basses. 8. Enceinte pour haut-parleur conforme à la revendication t, caractérisée en ce que la longueur de la colonne de l'enceinte est égale au trois quart de la plus petite longueur d'onde limite afin de former partiellement une enceinte à pavillon. 9. Enceinte pour haut-parleur conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'orifice de sortie est dirigé vers le haut er ferme par une garniture de mousse de nylon. 10. Enceinte pour haut-parleur conforme à la revendication I, caractérisée en ce que le coffret de l'enceinte est plié afin de réduire sa longueur.