Brevet FR2414275A1 — publié le 19790803

La présente invention est relative aux enceintes acoustiques pour haut-parleurs plus particulièrement en ce qui concerne le mode de.cauplage du haut parleur avec l'atmosphère et la linéari- satian de sa courbe d'impédance. La dispositif utilisé met en oeuvre des résonances de Helmholtz analogues à celles du procédé "bass reflex" bien connu de l'homme de l'Art. Le système "bass reflex" transforme, lorsqu'il est cor rectffi.nt accordé, la résonance propre du haut-parleur an une anti. résonance (siniour de la courbe d'impédance) pour le remplacer par deux résonances situées de part et d'autre de la première mais de moindre importance0 La plus basse de ces deux résonances située dans le domaine des infrasons ne présente pas d'inconvénient ma jepr, seule la seconde est dans le domaine sonore audible.Un procédé destin à amoindrir cette seconde résonance a été proposé par Nensieur LEON dans peson brevet N 1142754 publié le 23 Septembre 1957. Ce procédé utilise une seconde cavité couplée à la cavité principale par un évent interne dont la résonance de Helmholtz donne le résultat désiré. L'inconvénient est que, contrairement à ce qai se passe pour la résonance principale, l'énergie absorbe par cette seconde résonance n'est pas restituée à l'auditeur. Le résultat est une réponse dans le grave plus précise mais de niveau moins élevé. Pour retrouver le niveau de grave normal, il a été imaginé de coupler la cavité secondaire avec l'atmosphère par un évent sup plémentaire fonctionnait en parallèle avec l'évent interne. L'in convénient de ce dispositif est de donner deux rayonnements déphasés du mode de Helmholtz principal. En effet, la cavité secondaire n'étant pas excitée par ce mode principal, l'évent interne devras se comporter à cette fréquence, comme une simple communication entre les deux cavités.En réalité, il existe un effet résiduel du couplage par le secoidmode de Helmholtz accordé sur la seconde résonance du "bass reflex" de telle sorte que certains déphasages subsistent entre les rayonnements du mode principal par les deux évents0 la présente invention propose de réunir en un même tunnel les deux évents qui ne seront séparés que par une cloison intérieur à ce tunnel et pouvant avoir une longueur plus faible de telle sorte que les deux rayonnements puissent subir un mixage par frot- terrent des filets d'air qui leur servent de frontière. Il s'ensuit potr le rode de Helmholtz principal,un réaJustement des déphasage résiduels et, grave au tunnel unique, un rayonnement cohérent du mode principal.Même dans le cas où la cloison est de même lon- gueur que le tunnel, le mixage se produit dans la partie fictive créée par l'effet d'extrémité. Toutefois, le résultat sera optimum lorsque les conditions suivantes seront réalisées t) Cavité principale accordée sur la résonance principale du haut-parleur par l'évent correspondant du tunnel commun. 2) Ensemble des deux cavités considéré conne cavité unique accordée sur la résonance principale du haut-parleur par le tunnel complet. 3) Cavité secondaire accordée sur la résonance secondaire par l'évent correspondant du tunnel commun et par l'évent interne. Pour réaliser ces conditions, il est permis de jouer sur les sections et les longueurs des différents évents. La multiplicité de ces paramOtres permet de réaliser des longueurs égales pour les deux évents montés dans le tunnel commun ; c'est la position de la cloison interne à ce tunnel qui définira le rapport des sections des deux évents parallèles. L'expérience a prouvé que cette configuration rend minimum les modes parasites générés par l'interaction au niveau du tunnel des deux modes de Helmholtz. Pour éliminer totalement ces modes parasites, il est possible dta sortir les évents avec un matériau absorbant mais l'effet de couplage diminue (ce qui fait réapparattre un déphasage au niveau des deux rayonnements du mode principal) de mOme que l'intensité des rayonnements des deux modes de Helmholtz. La meilleure solution est d'introduire dans les évents une résistance acoustique par un procédé de décompression laminaire s il suffit pour cela de donner au tunnel une forme aplatie avec un cloisonnement effectué soit dans le sens de la plus grande dimension de la section dudit tunnel (interaction maximum).soit dans le sens de la plus petite dimension de la section dudit tunnel (interaction minimum)0 Cela permet à la fois d'obtenir une excellente réponse dans le grave avec un amortissement complet des modes parasites. Il est possible de définir le procédé selon l'invention des deux évents parallèles dans un tunnel unique de forme aplatie par 1 pression :"Décompression Laminaire Parallèle". Lorsque l'importance de la cavité secondaire augmente par rapport à la cavité principale, la section de l'évent secondaire 'ra augmenter par rapport à celle de 1'8vent principal de telle sorte que le reyonnement du mode principal de Helmholtz va se faire surtout par l'intermédiaire de la cavité secondaire. La suppression totale de l'évent principal devient alors possible sans que le fonctionnement de l'ensemble soit sensiblement perturbé :-seule l'importance des modes parasites peut Outre légèrelent augmentée en raison de l'interaction plus étroite entre les deux modes de Helmholtz. Le problème est très facilement résolu en aplatissant un peu plus le tunnel qui va rayonner 1) Le mode principal en accordant l'ensemble des deux cavités sur la fréquence de résonance du haut-parleur. 2) Le mode secondaire en accordant, en association avec interne, la cavité secondaire sur la fréquence de résonance haute du mode principal. L'aplatissement optimum du tunnel réalise par décompression la- minaire la résistance acoustique nécessaire à l'absorption totale des modes parasites. Il est possible de définir ce procédé selon l'invention par 1' expression t "Décompression Laminaire Série". Les figures ci-annexées, données à titre indicatif et non limitatif, permettront aisément de comprendre l'invention. La figure la est un schéma du procédé "bass-refles" simple et la figure lb est la courbe de l'impédance Z en fonction de la fréquence f. Les figures 2a et 2b représentent schématiquement un système "bass-reflex" avec un second résonateur interne. La figure 3 est un schéma de l'invention définie selon l'ex- pression "Décompression Laminaire Parallèle". La figure 4 est un schéma de l'invention définie-selon l'ex- pression "Décompression Laminaire Série". Le haut-parleur est représenté en 1 dans une enceinte proprement dite 2, ladite enceinte 2 communiquant avec 1' extérieur par un évent principal 3, voir la figure la. Dans ce cas selon la figure lb, la courbe de réponse comporte deux pics en fr et fr2 tandis qu'en fr la courbe passe par un minimum alors que le point fr órretpondralt à un pic si le haut-parleur 1 était à l'air libre. Dans la figure 2a, il y a un second résonateur 4 ou évent interne tel qu'indiqué suivant le brevet de Monsieur LEON N 1142 754 du 23 Septembre 1957. Dans ce cas, la résonance fr est rempla cée par deux résonances encore plus petites fr3 et fr4, ledit second résonateur 4 permet la communication entre la cavité princi pale 10 et la cavité secondaire 6, et il se trouve sur une cloison interne 5 qui crée la cavité secondaire 6. Il existe également la possibilité de disposer un évent secondaire externe 7 qui relie la cavité secondaire 6 à l'air libre, la courbe d'impédance est voisine de la courbe d'impédance telle que figurée par la courbe représentée figure 2b, mais la réponse est améliorée dans le grave grâce à l'évent secondaire externe 7. Selon ce procédé, l'on obtient deux rayonnements déphasés du mode de Helmholtz prin cipal. L' invention telle que représentée sur la figure 3 réunit dans un meme tunnel un évent double 8, les deux évents suivant l'évent principal 3 et l'évent secondaire 7. L'évent double 8 comportant une cloison interne 9 dont la longueur peut etre variable pour provoquer un mixage par frottement des filets d'air. Selon l'invention représentée sur la figure 4 l'évent principal 3 a disparn totalement, seul subsiste l'évent secondaire 7b qui, lui est très aplati. REVENDICATIONS 1- Enceinte acoustique mettant en oeuvre un résonateur de Hel- mholtz en combinaison avec une cavité secondaire (6) couplée à la castré principale (10) par un évent interne (4), caractérisée par le fait qu'elle comporte un évent double ou tunnel (8) faisan com uoiquer la cavité principale (10) et la cavité secondaire (6) ase l'atmosphère des moyens de cloisonnement permettant de faire tariez l'interaction des écoulements d'air dans les deux évent [principal (3) et secondaire (7)]. t - Enceinte acoustique selon la revendication 1, comportant an tent double (8) ou tunnel commun, caractérisée par le fait que ledit évent double (8) est parallèle à l'évent du résonateur priNcipal et qu'il comporte une cloison interne (9). 3 - Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendica- tions 1 ou 2 caractérisée par le fait que la cloison interne (9) est de longueur presque nulle pour permettre une interaction maximum des écoulements d'air dans les deux évents. - - Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendicatiens 1 ou 2, caractérisée par le fait que la longueur de la cloi son interne (9) est inférieure à celle du tunnel (8) pour permet tre d'obtenir une interaction moyenne des écoulements d'air dans les-deus évents. 9 - Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendica- tias 1 ou 2, caractérisée par le fait que la longueur de la cloison interne (9) est égale à celle du tunnel commun (8) pour permettre une interaction encore plus faible des écoulements d'air dans les deux évents. 6 - Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendica tiens 1 2, 3, 4 ou 3, caractérisée par le fait que le tunnel com- mun (8) a une forme très aplatie pour combiner les avantages du tunnel unique à ceux de l'écoulement laminaire. 7 - Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendicatiens 1 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisée par le fait que le cloisonnement dudit tunnel plat (8) peut s'effectuer parallèlement à la pluJ grande dimension de la section. -8 - Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendica- tirons 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisée par le fait que le cloisonnement dudit tunnel plat (8) peut s'effectuer parallèlement à la plus petite dimension de la section. 9 - Enceinte acoustique selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle comprend uniquement un évent secondaire externe 7b qui fait communiquer la cavité secondaire (6) avec l'atmos- phare tandis que la cavité principale (1), avec laquelle elle communique par l'évent secondaire interne (4), ne comprend plus d'évent principal (3).