Brevet FR2474800A1 — publié le 19810731

La présente invention se rapporte à un transducteur électro-acoustique, conyenant particulilrement bien à des installations de haute fidélité de type industriel, par exem- ple des cinémas, à des c!isco+hèques, d'js stades, des places i publiques e'tc., et de 'açon gZir:sl,', 6 dos dispositifs sous compression pour heut-parlesrs coi0nat acoustique et appareils ana3.oguies. On sait eue, dns Lesc dispositifs sous compression pour haut-parleurs et epc::rsiis analogues, on fait appel à la pression exercée sur l'air par la partie convexe ou par la partie concoae d'une membrne en forme de calotte hémis- phérique pour trensforrer des signaux éleiótriques en signaux acoustiques. On sait ngalement nue les membranes en forme de calotte hémisphérique qui font -appel]. l!a pression exercée sur l'air par leur partie convexe présentent cet inconvénient de donner, surtout dans la gamme moyenne supérieure de leur spectre sonore, une courbe de réponse qui n'est que médiocre- ment linéaire. Cela tient au fait que les signaux acoustiques engendrés par la membrane, accouplés à l'aide d'un égalisateur 2 2474800 à la sortie d'un dispositif de type quelconque sous compres- sion ne sont pas en concordance de phases, à savoir qu'ils présentent entre eux des retards oui croissent en fonction de la distance entre le point d'émission de chaque signal sur la membrane et la sortie de ce dispositif sous compres- sion. Ce phénomène se produit en dépit de la présence de l'agalisateur qui, comme on le sait, a.pour r8le d'uni- formiser le mieux possible la sortie, surtout aux fréquences élevées. Les différences de longueur, indiquées ci-dessus, entre les parcours des divers signaux provoquent, dans les courbes de réponse, des déformations importantes et des rup- tures. On est parvenu à remédier à cet inconvénient en utilisant la dite membrane en forme de calotte hémisphérique de façon telle que les signaux électriques soient transformés en signaux ecoustiques par la pression exercée sur l'air non pas per la partie convexe de membrane mais par sa partie con- cave. De la sorte, tous les signaux ont la même longueur et se dirigent vers un m9me point, représenté par le centre fictif de la membrane en forme de calotte hémisphérique, ce point correspondant à la sortie du dispositif sous compression. Lais, pour cela, il faut prévoir des égalisateurs particuliers qui, en plus du fait qu'ils constituent la cham- bre sous pression possedant les caractéristiques volumétriques voulues, doivent être munis d'une série de fentes radiales concentriques pour la sortie des dits signaux. La confection de ces égalisateurs est, en fait, très onéreuse en raison du fait que ces fentes doivent être réalisées selon des procédés spéciaux et à l'aide d'instru- ments particuliers. L'invention vise un transducteur électro-acoustique permettant de remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus, c'est-à-dire permettant d'obtenir des courbes de réponse nette- ment linéaires bien qu'il fasse eppel au procédé de formation des signaux acoustiques per la partie convexe de la membrane et, par suite, de réaliser un dispositif sous compression de haute qualité. L'invention vise également un transducteur électro- acoustique de construction facile, possédant d'excellentes caractéristiques et d'un prix nettement inférieur à celui des transducteurs faisant appel au procédé de formation des signaux acoustiques par la pErtie concave de la membrane, tout en étant comme ceux-ci de haute qualité. De façon plus précise, l'invention a pour objet un transducteur électroacoustique constitué essentiellement par une membrane représentée par un anneau de calotte hémis- phérique retenu par son pourtour extérieur, soutenant une bobine et enfermé, sur son pourtour intérieur, entre deux disques amortisseurs contigus, ces disques étant accouplés à un élément égalisateur au moyen d'une rondelle de compres- sion et d'un dispositif de blocage dont l'effet est réglé par une pièce d'écartement. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation, avec une variante. Sur ces dessins: La figure 1 représente, en coupe transversale, un transducteur électroacoustique appliqué à un dispositif sous compression; - la figure 2 est une coupe transversale partielle d'un autre mode de réalisation de la membrane en forme d'an- neau de calotte hémisphérique; et la figure 3 représente deux courbes comparatives de réponse en fréquence suivant l'axe d'émission, l'une de ces courbes correspondant à un transducteur de type classique et l'autre à un transducteur selon l'invention, possédant les mêmes caractéristiques; en abscisses sont portées les pressions en hertz, et, en ordonnées, les réponses de fré- quence en décibels. On voit, d'eprès 12 figure 1, que le dispositif sous compression 1 est constitué par un ensemble magnétique, ou aimant permanent 2 de type classique. eans l'entrefer entre les pôles de l'aimant 2 se trouve une bobine mobile 3, reliée par une de ses extrémités à lapartie périphérique extérieure de la membrane 4. Cette membrane est constituée, en pratique, par une partie annu- laire de celotte hémisphérique reliée, par son pourtour ex- térieur, à une structure élastique 5 et à la dite bobine mobile circulaire 3. Cuant au pourtour intérieur 6 de cette membrane 4, il est intercalé entre deux disques amortisseurs 7 qui, non seulement, l'enferment localement de façon par- faite mais, en outre, bouchent son trou central S. Le disque amortisseur supérieur, comme on le voit dans la figure 1, est contigu à l'égalisateur 9 et ce dernier à son tour, est relié au corps diffuseur 1 qui délimite, avec la membrane 4, la chambre de compression 11. En outre, les disques amortisseurs 7 et l'égalisa- teur 9 sont reliés les uns aux autres à l'aide de la vis 12, de la pièce d'écartement 13 et de la rondelle de compression 14. Ces éléments 12, 13 et 14 constituent ensemble le dispo- sitif de réglage, ou d'étalonnage, de la pression exercée par les disques 7 sur le pourtour intérieur 6 de la membrane 4. Il n'est pas exclu que l'égalisafeur 9 et les dis- ques amortisseurs correspondants 7, au lieu d'être reliés fermement au corps diffuseur 10, soient reliés (comme repré- senté en trait interrompu) au pôle central 15 de l'aimant permanent 2 par un pivot 16. En outre, on peut remplacer la vis 12 par un rivet ou par tout autre élément de blocage, à condition que la fixation de la rondelle de compression 14 obtenue par l'inter- mOdiaire de la pièce d'écartement 13, assure sur les disques amortisseurs 7, une pression constante, indépendante de la force exercée sur le dit élément de blocage. Il ressort de ce qui précède que la partie active de la membrane 4 est constituée exclusivement par la zone annu!aire zoslise ent;re le bord de la structure élastique 5 et le bord extérieur des disques amortisseurs 7. De la sorte, les ondes sonores produites par la membrane 4 doivent toutes parcourir presque le même trajet dans la chambre de compression 11 et parviennent à la sortie du dispositif 1 en concordance de phase. On notera, en outre, que l'on a choisi les dimen- sions des disques amortisseurs 7 et du trou 8 de la membrane 4 en fonction du registre de fréquences de fonctionnement, du diamètre de la membrane 4 et de la bobine 3, ainsi que de la puissance de l'ensemble. La figure 2 représente une seconde forme de réali- sation de la membrane 4, selon laquelle le pourtour intérieur est, lui aussi, muni d'une structure élastique 5', fixée direc- tement à l'égalisateur 9. Dans ce cas, la partie active de la membrane est comprise entre les deux structures élastiques et 5t, de sorte que les ondes sonores, sur leur parcours dans la clambre de cr' 9rssion 11, sont pratiquement toutes égales et, par suite, sont an concordance de phase. Les cour- bes de réponse de iréquence, prises suivant l'axe de dispo- si-ifs sous compression munis d'un transducteur électro-acous- tique selon linvention, apparaissent nettement plus linéaires que les courbes classiques; un exemple de ce fait est donné par la figure 3, sur laquelle la courbe 18 en trait interrompu est la courbe de réponse de transducteurs classiques, tandis que la courbe 19 en trait continu est celle du transducteur selon l'invention, tel que décrit ci-dessus. A titre d'exemple, et pour des dispositifs possédant les mêmes caractéristiques, la courbe 18 en trait mixte est linéaire entre les fréquences de 600 Hz et 5 kHz, tandis que la courbe 19 en trait plein est linéaire entre 600 Hz et 10 kHz. Comme on peut le constater, le transducteur électro- acoustique selon l'invention est d'une structure extrêmement simple et, donc, peu coOteuse, et cependant, il assure une bonne linéarité de la courbe de réponse en fréquence, même si le rendement se trouve légèrement diminué du fait de ltutilisation d'une membrane constituée seulement par une fraction de l'hémisphère des membranes classiques connues. Ce rendement, en tout cas, est supérieur à celui des hauts parleurs de forme conique. On peut réaliser lE membrane 4 en divers matériaux par exemple en aluminium, en toile bakélisée, en pellicules de metire plastique, en fibres de verre ou de carbone ou en un matériau analogue, tandis que les disques amortisseurs 7 peuvent 9tre en feutre, en polystyrène expansé ou produit analogue, à la condition que ceas matériaux permettent de limiter convenablement la zone émissive de la membrane. 7 2474800. REVENDICATIONS 1. Transducteur électro-acoustique comportant au voisinage d'un corps diffuseur, une membrane associée à un élément égalisateur et à une bobine installée à pro- simité d'un aimant, caractérisé par le fait que la dite membrane(4)est constituée par une portion de forme annu- laire d'une calotte hémisphérique reliée, par son pourtour extérieur, à une structure élastique de maintien (5) et à la dite bobine (3) et retenue, par son pourtour intérieur entre deux disques amortisseurs contigus (7), ces derniers étant accouplés au dit élément égalisateur (9) au moyen d'une rondelle dé compression (14) et d'un dispositif de blocage (12). 2.Transducteur électro-acoustique selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait que la dite membrane (4) comprend une partie active comprise entre le bord de la dite structure élastique de maintien (5) et les bords, appliqués l'un contre l'autre, des deux disques amortisseurs (7). 3. Transducteur électro-acoustique selon la re- vendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les dits deux disques amortisseurs (7) sont en feutre ou en un ma- tériau équivalent. 4. Transducteur électro-acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la dite membrane (4) et le dit élément égalisateur (9) sont accouplés au moyen de ces deux disques amortisseurs (7). 5. Transducteur électro-acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la dite rondelle de compression (14) est fixée au dit élément égalisateur (9) par l'intermédiaire d'une piè- ce d'écartement (13), de manière à constituer un dispositif qui fait connaître la pression des dits amortisseurs (7) sur le bord intérieur de la dite membrane (4). 6. Transducteur électro-acoustique selon l'une m quelconque des revendications précédentes, caractérisé 2474800a cor ie fait qu- le dit élément rgeliseteur (9) est relié erffmment aU di+ corps diffuseur (10). 7. Trensducteur électro-acoustique selon l'une ouelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait oue le dit!lément égalisateur (9) est relié fermement au p le central (15) du dit aimant (2). 8. Transducteur électro-acoustioue selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que la dite membrane (4) est en aluminium ou en toile E bakélisée, ou constitué, par une pellicule de matière ples- tique, en fibre de verre et de carbone ou en tout matériau approprié. 9. Transduct-ur électro-acoustique selon l'une quelconque des revendications i à 8, caractérisé par le fait que la dite membrane (4) est constituée par une portion, de Forme annulaire, de calotte hémisphérique, délimitée par deux strutures élestiques (5,5') formées le long du bord extérieur et du bord du trou central (8). 10. Transducteur électro-acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que les dimensions des disques amortisseurs (7) et du trou central (8) et la membrane (4) sont fonction du registre de frécuences de fonctionnement, du diamètre de la membrane, du diamètre de la dite bobine (3) et de la puissance de l'installation.