Brevet FR2466930A1 — publié le 19810410

La présente invention est relative à un haut-parleur, et elle concerne plus particulièrement un haut-parleur de niveau de sortie élevé pour reproduire les sons de hauteur moyenne et basse. Jusqu'à présent dans ce type de haut-parleur, plusieurs unités de hautparleur S, comportant chacune une plaque vibrante ou un diaphragme large ou très souple, sont disposées en une rangée sur le panneau frontal de baffle d'une enceinte acoustique B d'un type fermé ou d'un type basse-reflex, ou plusieurs unités de haut- parleur sont disposées sur une surface plate d'une large plaque de baffle, comme représenté dans la figure 1 du dessin ci-joint. Le niveau de pression sonore de sortie dans ce type de haut-parleur est habituellement défini par les termes de "niveau de pression sonore de sortie de chaque unité de haut-parleur multiplié par le nombre d'unités de haut-parleur utilisées". Cependant, en réalité, le signal électrique appliqué à la totalité des unités de haut-parleur n'est pas effectivement converti en son, compte tenu des interférences sonores se produisant dans le diaphragme de chaque unité de haut-parleur, et des interférences sonores mutuel- les entre les unités de haut-parleur se produisant devant le panneau de baffle. De même, ainsi que le montre la figure 2 du dessin, un haut-parleur d'une construction dans laquelle un pavillon sonore H, fixé devant l'unité de haut-parleur possède une embouchure de grand diamètre, provoque des vibrations de cloisonnement entre la partie périphérique du diaphragme et sa partie centrale vers un côté de fréquence supérieure, même dans sa région sonore de faible hauteur, du fait que la surface du diaphragme de l'unité S de haut-parleur est grande. C'est pourquoi de temps en temps le diaphragme ne réa- lise pas une vibration parfaite de piston par rapport au pavillon sonore H. En d'autres termes, le diamètre de la gorge du pavillon sonore est trop grand en comparaison avec la partie de diaphragme pour obtenir un effet efficace de pavillon. Généralement, la pression sonore dans la région sonore de faible hauteur d'une unité de haut-parleur a tendance à s'atténuer dans une gamme de fréquences inférieures à 100 à 200 Hz. Compte tenu de cela, lorsque la reproduction d'un son de faible hauteur est considérée comme particulièrement importante, il a jusqu'à présent été habituel d'utiliser une unité de haut-parleur de grand diamètre d'embouchure ou une pluralité d'unités de haut-parleur de petit dia- an i-cre en combiJJaison avec unie telle unité de haut-parleur de grand GB/48918 -2- diamètre pour obtenir la pression sonore de faible hauteur requise. Cependant, l'unité de haut-parleur de grand diamètre possède une grande masse, dans son système de vibration, et c'est pourquoi il possède la propriété que sa bande de fréquences de reproduction de- vient étroite, ce qui fait que sa caractéristique de -transition est également mauvaise. De plus, même-si plusieurs unités de haut-parleur de petit diamètre sont combinées avec une unité de haut-parleur de grand diamètre il est encore impossible de-résoudre parfaitement le problème de l'atténuation de la pression sonore dans la région sonore de faible hauteur. De plus, du fait que plusieurs unités de haut-par- leur sont montées sur le panneau de baffle en une disposition prédé- terminée, il se produit inévitablement en avant du panneau de baffle -des interférences entre les sons de chacune des unités de haut-par- leur, ce qui conduit à une reproduction insuffisante du son de fai- ble hauteur. Pour obtenir une amélioration dans les domaines sus-men- tionnés, on connaît un haut-parleur à.inversion de phase (appelé de façon générale "unité de haut-parleur de type basse-reflex"). Même dans ce type de haut-parleur, le son de faible hauteur des unités de haut-parleur et le son de faible hauteur du conduit d'inversion de phase interfèrent mutuellement empêchant d'atteindre une condition réalisant une reproduction suffisante du son de faible hauteur, parce que l'intervalle entre le conduit d'inversion de phase et les unités de haut-parleur est de longueur triple ou plus longue encore comparée à celle du rayon vibrant effectif de l'unité de haut-parleur. La présente invention a par conséquent pour objet principal de réaliser un haut-parleur dont le niveau de sortie et la qualité sonore sont améliorés, par l'élimination des inconvénients sus-men- tionnés, du haut-parleur conventionnel de niveau de sortie élevé pour la reproduction des sons de moyenne et faible hauteurs. La présente invention a pour autre objet de réaliser un haut-parleur excellent pour la reproduction du son de faible hauteur sans atténuation de la pression sonore, même à basse fréquence, et dont les inconvénients décrits ci-dessus, du haut-parleur à inversion de phase conventionnel et d'autres types de haut-parleur à reproduc- tion des sons de faible hauteur, ont été éliminés. Selon la présente invention, on réalise un haut-parleur comprenant: un logement possédant un panneau de baffle ou pavillon sonore dans sa partie frontale, et une pluralité d'unités de haut- parleur disposés de façon compacte derrière le panneau de baffle GB/48918 -3- ou pavillon sonore, la propagation de l'onde sonore de chaque unité de haut-parleur étant dirigée vers l'axe central d'un orifice du panneau de baffle ou d'une gorge du pavillon sonore, la surface to- tale de tous les diaphragmes des unités de haut-parleur étant sen- siblement égale ou supérieure à la surface de l'orifice ou de la gorge. Selon une autre caractéristique de la présente invention, on réalise unhaut-parleur comprenant: un logement possédant un panneau de baffle ou un pavillon sonore, dans sa partie frontale, une pluralité de hauts-parleurs, disposés de façon compacte derrière le panneau de baffle ou pavillon sonore, la direction de propagation de l'onde sonore de chaque unité de haut-parleur étant concentrée sur l'axe central de l'orifice de la plaque de baffle ou de la gorge du pavillon sonore, parallèlement à l'axe central, et un conduit d'inversion de phase placé au centre des unités de haut-parleur dis- posées de façon compacte, la surface totale de tous les diaphragmes d'unités de haut-parleur étant sensiblement égale ou supérieure à la surface de la zone d'orifice ou gorge. La présente invention vient d'être décrite de manière assez large pour mieux faire comprendre ses caractéristiques importantes et les détails qui suivent. L'homme de l'art y apercevra toutes les possibilités de modification et d'adjonction, sans sortir du cadre ni de l'esprit de l'invention, que l'on va maintenant décrire de façon plus détaillée en se référant au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue en élévation latérale, en coupe longitudinale d'un haut-parleur conventionnel à agencement plan, la figure 2 est une vue en élévation latérale, en coupe longitudinale d'un haut-parleur à pavillon conventionnel, la figure 3 est une vue frontale d'un mode de réalisation de haut-parleur selon la présente invention, la figure 4 est une vue en élévation latérale, en coupe longitudinale, selon IV-IV de la figure 3, la figure 5 est une vue frontale d'un autre mode de réali- sation de haut-parleur selon la présente invention, la figure 6 est une vue en élévation latérale, en coupe longitudinale d'un autre mode encore, de réalisation, de la présente invention, dans lequel le haut-parleur de construction telle que 7eprésentée dans les figures 3 et 4 a été incorporé dans le haut- pci-rlieur à pavillon, DS/S, _ 'i -4-- la figure 7 est une vue frontale d'un autre mode de réa- lisation du haut-parleur selon la présente invention, la figure 8 est une vue en élévation latérale, en coupe longitudinale, selon VIII-VIII de la figure 7, - la figure 9 est une vue frontale d'un autre mode encore de réalisation du haut-parleur selon la présente invention, la figure 10 est une vue en élévation latérale, en coupe longitudinale, selon X-X de la figure 9, et la figure il est-une vue en élévation latérale, partiel- lement en coupe longitudinale, d'un autre mode de réalisation de la présente invention, dans lequel le haut-parleur d'une construction représentée dans les figures 9 et 10 a été incorporé dans le haut- parleur à pavillon. Dans les figures 3 et 4, le chiffre de référence 4 désigne un panneau de baffle constituant la paroi avant d'une enceinte ou logement 2 de hautparleur et le chiffre 6 désigne un trou de montage ou un orifice pour le haut-parleur formé dans le panneau de baffle 4. Cinq unités de haut-parleur 10 à 18, dans ce mode de réalisation sont montées de façon compacte sur les plaques 8 de montage de haut-parleur disposées autour et derrière l'orifice 6 de haut-parleur. La direction de propagation de l'onde sonore de chacune des unités de haut-parleur à 18 se concentre sur un point unique O immédiatement derrière l'orifice 6 du haut-parleur, formé dans le panneau de baffle 4. La surface totale des diaphragmes de toutes les unités de haut-parleur 10 à 18 est sensiblement égale ou supérieure à la sur- face de l'orifice 6 du panneau de baffle 4.- La figure 5 représente un autre mode de réalisation, dans lequel sept unités de haut-parleur 10 à 22 sont assujetties derrière l'orifice 6 du panneau de baffle 4 de la manière décrite ci-dessus. La figure 6 est encore un autre mode de réalisation, dans lequel l'agencement des unités de haut-parleur représenté dans les figures 3 et 4 a été appliqué à un haut-parleur à pavillon de la même manière que dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, dans lequel la surface totale du diaphragme de toutes les unités de haut- parleur 10 à 18 est sensiblement égale ou supérieure à la surface de la gorge 30a du pavillon-30. La surface totale des diaphragmes des unités dehaut-parleur doit être de préférence environ 1 à 1,5 fois plus grande que la surface de l'orifice 6 formé dans le panneau de baffle (figure 5) et de la gorge 30a du pavillon (figure 6). Dans la figure 6, les plaques de montage 8 pour les unités GB/48918 -5 - de haut-parleur sont construites de façon à assurer la même fonction que le panneau de baffle 4 dans les modes de réalisation précédents. Les unités de haut-parleur 10 à 18 décrites ci-dessus (dans les modes de réalisation des figures 3 et 6) et les unités de haut-parleur 10 à 22 (dans le mode de réalisation de la figure 5) peuvent être du même type et avoir le même diamètre d'embouchure. Il est également possible de monter un égalisateur sur l'unité de haut-parleur 10 placée à la position centrale de l'agencement. Comme il est dit ci-dessus, du fait que le haut-parleur selon la présente invention comprend plusieurs unités de haut-parleur , 12..., disposées de façon compacte derrière le panneau de baffle 4 ou le pavillon sonore 30, que la direction de propagation de l'onde sonore de chaque unité de hautparleur se concentre sur l'axe central de l'orifice 6 du panneau de baffle 4 ou de la gorge 30a du pavillon sonore 30, et que la surface totale de tous les diaphragmes des uni- tés de haut-parleur 10, 12..., est sensiblement égale ou supérieure à la surface de la zone d'orifice 6 du panneau de baffle 4 ou de la gorge 30a du pavillon sonore 30, comme indiqué plus haut, la pression sonore de chacune des unités de haut-parleur 10, 12..., se concentre sur l'axe central approximatif de l'orifice 6 ou de la gorge 30a pour ainsi créer un plan imaginaire de vibration d'intensité élevée de pression sonore à cet endroit. De même, du fait que l'orifice d'émis- sion du son est unique, il ne se produit presque pas d'interférences de son du côté frontal, du panneau de baffle 4. Par conséquent, si n unités de haut-parleur sont fixées sur le panneau de baffle, le niveau de sortie de pression sonore devient à coup sûr n fois plus élevé que le niveau de sortie de pres- sion sonore de chaque unité. On obtient ainsi une qualité sonore excellenteet appropriée à la reproduction non seulement de la région sonore de faible hauteur mais également des régions sonores de hau- teurs moyenne et élevée. De même, du fait que le son, dont le niveau de sortie a été amélioré de n fois son niveau initial de hauteur, est propagé depuis un seul orifice, il possède une directivité définie même lorsqu'il se trouve dans la région sonore de faible hauteur. Par conséquent, lorsqu'un tel agencement est utilisé avec un pavillon sonore, on obtient une directivité bien plus précise et, de plus, lorsqu'un tel agencement d'unités de haut-parleur est appliqué à un haut-parleur de hauteur de son élevée de bonne directivité, il devient possible d'obtenir une -eprodtlc::ion du son dotée d'un bon équilibre de toutes les bandes. GB/48918 De plus, lorsqu'un tel agencement d'unités de haut-parleur est utilisé dans un haut-parleur à pavillon, l'effet de pavillon peut se révéler satisfaisant, du-fait que même lorsque les unités de haut- parleur 10, 12... effectuent une vibration de cloisonnement, la surfa- ce totale de ces petites parties vibrantes n'est pas aussi petite que la surface de la gorge du pavillon et elles peuvent effectivement fonctionner comme le plan de vibration imaginaire. Un tel haut-parleur est utilisable comme haut-parleur de niveau de sortie élevé pour re- produire les sons de hauteurs moyenne et basse. Un autre mode de réalisation encore de haut-parleur selon la présente invention est représenté dans les figures 7 et 8, o le chiffre de référence 32 désigne une enceinte de haut-parleur qui comprend un panneau de baffle 34 et un logement 36. Six trous de montage de haut-parleur 40 à 50 sont percés dans le panneau de baffle 34, dans une partie sensiblement médiane du panneau de baffle, proches les uns des autres et coaxiaux. Derrière chacun de ces orifices 40 à 50 de montage de haut- parleur, on a monté chacune des unités 40a à 50a de haut-parleur, leur direction de propagation d'onde sonore étant parallèle à l'axe central des orifices 40 à 50 du haut-parleur. Et, au centre du groupe des unités de haut-parleur sus-mentionné, qui sont fixées de façon com- pacte comme mentionné ci-dessus, on a prévu un conduit 52 d'inversion de phase (ou réflecteur de basses) qui est commun à toutes les unités de haut-parleur 40a à 50a. Les figures 9 et 10 représentent un autre mode de réalisa- tion du haut-parleur selon la présente invention, dans lequel un seul grand orifice 60 est constitué à la partie sensiblement médiane du panneau de baffle 34, derrière lequel sont disposées quatre unités de haut-parleur 62 à 68, dont la direction de propagation de l'onde sonore est concentrée en un seul point O placé immédiatement derrière le centre de l'orifice 60. Les plaques de montage 38 pour les unités de haut- parleur 62 à 68 font partie intégrante de la plaque de baffle 34 et possèdent la même fonction que le panneau de baffle 34. Comme déjà mentionné dans ce qui précède, la surface totale des diaphragmes des unités de haut-parleur 62 à 68 de ce mode de réa- lisation est également choisie sensiblement égale à ou plus grande que l'orifice 60 de la plaque de baffle 34. Un conduit 70 pour l'in- version de phase est prévu derrière l'orifice 60 ou au centre du groupe des unités de haut-parleur. GB/48918 -7- La figure il représente un exemple, dans lequel l'agence- ment des unités de haut-parleur, comme déjà vu dans les figures 9 et 10 est incorporé dans un haut-parleur à pavillon, de la même manière que dans l'agencement de la figure 9. Dans ce mode de réa- lisation, le conduit 70 pour l'inversion de phase est prévu dans la partie la plus interne du pavillon 72. Autour du conduit 70, sont montées plusieurs unités de haut-parleur 62 à 66 dont la direction de propagation d'onde sonore est concentrée sur l'axe central de la gorge 72a du pavillon 72. Dans ce cas, également la surface totale des diaphragmes de toutes les unités de haut-parleur 62 à 66 est sensiblement égale à, ou plus grande que la surface de la gorge 72a du pavillon 72. Comme il est dit dans ce qui précède, du fait que le haut- parleur selon la présente invention possède un agencement compact de plusieurs unités de haut-parleur 62 à 66 derrière le panneau de baffle 34 ou le pavillon sonore 72, la direction de propagation d'onde sonore de chacune des unités de haut-parleur 62 à 66 s'effectuant vers l'axe central de-l'orifice 40 ou 60 du panneau de baffle 34 ou de la gorge 72a du pavillon sonore 72, ou parallèlement à l'axe central, et que, de plus, un conduit d'inversion de phase 70 est disposé au centre des unités de haut-parleur disposées de façon compacte, et est commun à toutes les unités de haut-parleur, 62 à 66, non seulement il ne se produit pas d'interférences telles que celles provoquées entre une pluralité de conduits, comme dans les unités de haut-parleur conventionnelles, mais également les interférences sonores en avant des unités de haut-parleur sont négligeables, du fait que les unités de haut-parleur 62 à 66 et le conduit unique d'inversion de phase, pour les unités de haut-parleur, sont sé- parés d'une courte distance. De plus, du fait que les côtés avant et arrière des diaphragmes des unités de haut-parleur 62 à 66 sont mis en communication par le seul conduit 70 commun, même si l'unité de hautparleur est de petit diamètre, sa résonnance dans la région sonore de faible hauteur peut être facilement obtenue, ce par quoi le son de faible hauteur de l'original peut être fidèlement reproduit. De plus, du fait que le ton de faible hauteur émis depuis chaque unité de haut-parleur 62 à 66 et le conduit d'inversion de phase 70 peuvent être eLficacement superposés, l'atténuation de la pression sonore dans 1e région de faible hauteur de ton peut être -uDp r m4 AGI ic ) /ei ç 9.!. -8 - L'agencement compact d'une pluralité d'unités de haut- parleur 62 à 66 et le conduit d'inversion de phase 70 distinguent plus clairement une position définie d'une image sonore, de même qu'ils améliorent l'association des sons. Par l'utilisation combinée d'une pluralité d'unités de haut-parleur, leur surface totale vibrante effective agit comme seconde source, de sorte qu'une pression sonore satisfaisante compa- rable à l'unité de haut-parleur de grand diamètre peut être obtenue même si l'unité de haut-parleur individuelle est de petit diamètre. De plus, la caractéristique de fréquence de l'unité de haut-parleur est favorable du fait de son petit diamètre, et sa caractéristique de transition est également excellente. La masse du système vibrant de l'unité de haut-parleur men- tionnée ci-dessus est plus petite que le système vibrant de l'unité de haut-parleur de grand diamètre, de sorte qu'elle peut répondre sans acoups et sans faute même à un signal d'entrée très faible, du fait que la reproduction du son sur une large gamme de bandes est possible en même temps que l'effet de renforcement du ton de faible hauteur par le conduit unique commun d'inversion de phase. Par ailleurs, comme dans les modes de réalisation des figures 9 et 11, lorsque les unités de haut-parleur 62 à 66 sont disposées de façon que leurs plans de vibration soient dirigés vers l'orifice 60 du panneau de baffle 34 ou vers l'axe central de la gorge 72a du pavillon sonore, il se crée un plan de vibration ima- ginaire, de densité élevée de pression sonore devant le groupe d'uni- tés de haut-parleur, et l'on peut obtenir le grand volume sonore dont la directivité est favorable, même au ton de faible hauteur. GB/48918 -9 _ 2A66930 REVENDICATIONS 1. Haut-parleur, caractérisé par le fait qu'il comprend a) un logement possédant un panneau de baffle ou un pa- villon sonore dans sa partie frontale, et b) une pluralité d'unités de haut-parleur disposées de façon compacte derrière un orifice formé dans ledit panneau de baffle ou une gorge dudit pavillon sonore, la direction de propa- gation de l'onde sonore de chaque unité de haut-parleur étant con- centrée sur l'axe central de l'orifice dudit panneau de baffle ou de la gorge dudit pavillon sonore, la surface totale de tous les diaphragmes desdites unités de haut-parleur étant sensiblement égale, à, ou plus grande que la surface dudit orifice ou gorge. 2. Haut-parleur caractérisé par le fait qu'il comprend a) un logement possédant un panneau de baffle ou un pa- villon sonore dans sa partie frontale, b) une pluralité d'unités de hautparleur, disposées de façon compacte derrière un orifice formé dans ledit panneau de baffle ou une gorge dudit pavillon sonore, la direction de propa- gation de l'onde sonore de chaque unité de haut-parleur étant con- centrée sur l'axe central de l'orifice dudit panneau de baffle ou de la gorge dudit pavillon sonore, ou parallèlement audit axe central, et c) un conduit d'inversion de phase placé au centre desdites unités de haut-parleur disposées de façon compacte. GB/48918