Brevet FR2504299A1 — publié le 19821022

Procédé et dispositif de réglage d'une capsule de transducteur électromagnétique L'invention concerne un procédé et un dispositif de réglage d'une capsule de transducteur électromagnétique constituée par un moteur à aimant permanent, un équipage mobile solidaire d'une membrane, un bottier et un couvercle. Une telle capsule fonctionne à la fois en émission et en réception sans modification préalable de ses caractéristiques ; elle peut donc être utilisée indifféremment soit comme microphone soit comme écouteur. Le réglage des capsules à aimant permanent est toujours difficile et long. Pour des raisons de manipulations et surtout de maintient de leurs caractéristiques, les aimants permanents sont montés démagnétisés ; la magnétisation est effectuée lorsque le moteur est monté, sans jeu, dans le bottier. L'équipage mobile solidaire de la membrane doit être centré mécaniquement par rapport à l'aimant ; dans certains types de capsules le centrage est obtenue par des réglages mécaniques et il est nécessaire de procéder à une mesure d'efficacité de la capsule après chaque réglage. Dans d'autres types de capsules le centrage de la membrane est assuré par le bottier, le couvercle venant maintenir la membrane en place dans d'autres types de capsules la membrane est centrée et fixée sur le couvercle qui s'emboîte de manière précise dans le bottier assurant ainsi le centrage de l'équipage mobile. Dans tous les cas il faut régler l'induction magnétique dans ltentrefer du moteur, entrefer dans lequel prend place 11 équipage mobile ; la mesure de cette induction ne peut se faire directement, par suite de l'exigulté de l'entrefer, mais seulement par une mesure de l'induction de fuite, ce qui n'est pas précis ; la plage de dispersion dans les résultats de mesure de l'efficacité des capsules est, dans ces conditions, de l'ordre de 2,5 décibels. I1 faut noter également que les opérations d'aimantation, de contrôle et de réglage sont des opérations distinctes pour chacun des facteurs de l'efficacité d'une capsule, qui outre l'imprécision de mesure qui en résulte, sont relativement longues et entraînent des manipulations de chaque capsule.Compte tenu de la plage de dispersion, il est difficile de tenir un "gabarit" donnant les caractéristiques maximales et minimales entre lesquelles les capsules doivent se situer. La présente invention a pour but de simplifier les opérations d'aimantation, de réglage et de contrôle des capsules, et d'en réduire le coût en procédant en une seule fois au réglage, ensemble monté pour d'un seul coup annuler l'effet de toutes les dispersions qui se combinent. L'invention a pour objet un procédé de réglage d'une capsule de transducteur électromagnétique comportant un moteur à aimant permanent en matériau magnétique rémanent et une bobine solidaire d'une membrane, caractérisé par le fait que l'on introduit une capsule assemblée à l'intérieur d'un solénoIde, que l'on effectue les opérations suivantes : on magnétise à saturation le matériau magnétique rémanent de la capsule, on applique au matériau magnétique rémanent un champ démagnétisant impulsionnel d'amplitude inférieure au champ coercitif du matériau magnétique, on effectue une mesure d'efficacité de la capsule en lui appliquant un signal électrique dans une gamme de fréquences déterminée et en mesurant un signal acoustique émis par la capsule, puis que l'on répéte les opérations de démagnétisation et de mesure jusqu'à ce que la mesure du signal acoustique s' inscrive dans une plage de mesure prédéterminée, le champ démagnétisant croissant d'une opération à l'autre. L'invention a également pour objet un dispositif de réglage d'une capsule mettant en oeuvre le procédé, et caractérisé par le fait qu'il comporte une bobine, en forme de solénoIde alimentée par une source d'alimentation délivrant des impulsions de courant, une oreille artificielle à l'intérieur de la bobine, un générateur de fréquences, un amplificateur et un dispositif de mesure, la capsule à régler étant placée au dessus de l'oreille artificielle, à l'intérieur de la bobine. L'invention va être décrite à l'aide d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par les figures annexées dans lesquelles - la figure 1 est un schéma électrique de principe d'un dispositif de réglage de l'invention, - la figure 2 représente en coupe partielle et en élévation une partie de l'appareillage de la figure 1. Le procédé de réglage d'une capsule d'un transducteur électromécanique de l'invention consiste à effectuer toutes les opérations de magnétisation de l'aimant à saturation puis de réglage et de mesure, sur une capsule assemblée et mise en place à l'intérieur d'un solénoïde. Après saturation de l'aimant on soumet celui-ci à un champ démagnétisant, pendant un temps court, et on procéde à une mesure d'efficacité de la capsule ; si celle-ci n'est pas bonne, on applique de nouveau un champ démagnétisant, de valeur supérieure à celle du champ démagnétisant précédent, et on procéde à une mesure d'efficacité de la capsule. Les opérations de démagnétisation et de mesure d'efficacité sont répétées jusqu'à ce que la capsule soit bonne, le champ démagnétisant croissant d'une opération à l'autre. La saturation magnétique de l'aimant est obtenue par application d'un champ magnétique pendant un temps court. La démagnétisation est obtenue par application, pendant un temps court, d'un champ magnétique inverse du champ magnétique de saturation, et d'amplitude inférieure à la valeur du champ coercitif caractéristique du matériau-de l'aimant. Si après une première déma gnétisation la capsule n'est pas déclarée bonne, on procéde à une deuxième démagnétisation en appliquant pendant un temps court un champ magnétique d'amplitude supérieure à celle du champ magnétique appliqué lors de la première démagnétisation. De même lors des démagnétisations successives, si elles sont nécessaires pour que la capsule soit réputée bonne, le champ magnétique appliqué croit d'une démagnétisation à la suivante,tout en restant inférieur au champ coercitif.On obtient de cette manière une stabilisation magnétique de l'aimant, tout en ayant après chaque démagnatisation un champ magnétique décroissant dans ltentrefer du moteur de la capsule ceci permet donc le réglage de la capsule à partir d'une valeur maximum du champ magnétique dans l'entrefer du moteur. La figure 1 est un schéma électrique de principe d'un dispositif de réglage d'une capsule, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Dans cette figure une source d'alimentation 1 est alimentée par le réseau alternatif de puissance ; une bobine 2 est alimentée par la source d'alimentation 1 ; une capsule 3, à régler, est soumise au champ magnétique créé par la bobine 2, et est reliée, à travers un interrupteur 4, à un générateur de fréquences 5. Une oreille artificielle 6 est placée à proximité de la capsule 3 ; elle est du type microphone à condensateur et est alimentée en courant continu sous une tension V. La sortie de l'oreille artificielle 6 est reliée à l'entrée d'un amplificateur 7 dont la sortie est reliée à un dispositif de mesure 8. La source d'alimentation 1 est de tout type connu, l'aimantation d'un aimant étant une opération bien connue de l'homme de l'art ; elle comporte essentiellement un transformateur 9, dont l'enroulement primaire 10 est alimenté par le réseau alternatif de puissance ; l'enroulement secondaire 11 est relié à un inverseur 13, à travers une résistance réglable R et un dispositif unidirectionnel 12, à conduction commandée, tel qu'un thyristor par exemple ; le thyristor 12 est commandé par un circuit de commande 14, qui comporte un interrupteur 15, par exemple. La bobine 2 est un solénoïde à l'intérieur duquel sont placés la capsule 3 et l'oreille artificielle 6 qui ne comporte aucune partie magnétique. Le générateur de fréquences 5 est par exemple un générateur de bruit blanc qui délivre un spectre continu de fréquences pondérées ; il est de préférence conforme aux normes de l'Administration des Postes et Télécommunications. L'oreille artificielle 6 et l'amplificateur 7 ont, de préférence, chacun une bande passante linéaire jusqu'à 20 000 Hertz au moins. Pour des raisons d'impédance l'amplificateur 7 est placé à proximité de l'oreille artificielle. La source d'alimentation 1 étant alimentée par le réseau alternatif et une capsule 3 étant placée dans la bobine 2, l'inverseur 13 est mis dans la position qui correspond à la magnétisation de l'aimant de la capsule, la résistance réglable R étant à sa valeur minimale. On presse l'interrupteur 15, ce qui rend le thyristor 12 passant pendant une alternance du courant alternatif, soit 10 millisecondes pour un courant alternatif de fréquence 50 Hz. La bobine 2 est alors parcourue par un courant d'amplitude de l'ordre de 800 à 1000 ampères. On change alors la position de l'inverseur 13 pour inverser le sens du courant dans la bobine 2, et on règle la résistance réglable R afin de limiter l'amplitude du courant. On presse sur l'interrupteur 15, ce qui rend le thyristor 12 passant pendant une alternance, l'amplitude du courant étant limitée par la résistance R de sorte que la valeur maximum du champ dans la bobine 2 est inférieure au champ coercitif du matériau de l'aimant de la capsule 3. Après chaque démagnétisation on effectue une mesure d'efficacité de la capsule 3 ; pour cela on relie la capsule au générateur de fréquences 5 par fermeture de l'interrupteur 4. L'émission acoustique de la capsule est reçue par l'oreille artificielle 6 qui délivre un signal, lequel après amplification par l'amplificateur 7 est appliqué au dispositif de mesure 8 qui est, par exemple, un voltmètre logarithmique. Si la capsule n'est pas bonne on ouvre l'interrupteur 4 et on procédé à une nouvelle démagnétisation de l'aimant de la capsule suivie d'une nouvelle mesure d'efficacité, jusqu'à ce que la capsule soit déclarée bonne, ou éventuellement déclarée mauvaise si après une série de démagnétisations, on n'a pu obtenir une valeur correcte sur le dispositif de mesure 8. Le dispositif de mesure 8 doit bien entendu être préalablement étalonné ; pour cela on utilise une capsule sur laquelle on a effectué une mesure d'efficacité par les méthodes habituelles ce qui permet de la situer par rapport à un "gabarit" correspondant au type de capsule à régler. La capsule ainsi mesurée est mise à la place d'une capsule 3 à régler, et on procéde à une mesure d'efficacité en l'alimentant par le générateur de fréquence 5. Le résultat de la mesure affiché par le dispositif de mesure 8 permet de situer le gabarit, c'est-à-dire la plage de l'appareil de mesure dans laquelle les lectures des capsules à régler doivent être faites pour que les capsules soient déclarées bonnes. La figure 2 représente en coupe partielle et en élévation, une partie de l'appareillage de la figure 1. On y retrouve la bobine 2, la capsule 3 et l'oreille artificielle 6. La bobine 2 est un solénoïde à l'intérieur duquel sont placées la capsule et l'oreille artificielle. Autour de la bobine 2 est prévu un circuit de refroidissement 20 qui est un serpentin parcouru par de l'eau. La bobine 2 et le circuit de refroidissement sont noyés dans une résine 21, et l'ensemble est maintenu en place par une bride 22 fixée sur un socle 23, en bois par exemple, qui repose sur une table 24 par l'intermédiaire d'une couche de mousse 25. A l'intérieur de la bobine 2, un support 26, cylindrique, creux, est centré par rapport à l'ensemble bobine circuit de refroidissement par une bague de centrage 27.Ce support, en métal non magnétique, est fixé à la table 24 par les boulons 32, en métal non magnétique. Une partie supérieure 34 du support 26 est amovible et fixée au support 26 par des boulons 35 en métal non magnétique. Le support 26 contient l'oreille artificielle 6 au-dessus de laquelle on place, dans un pavillon 28 d'un combiné téléphonique, la capsule 3, qui est centrée dans le pavillon par une bague 29 non métallique de préférence. La capsule 3 est maintenue en position par un dispositif de serrage rapide 30 de tout type connu, afin de permettre un changement rapide de capsule. Une grille filtre 31 est interposée entre l'oreille artificielle 6 et le pavillon 28. A l'intérieur du support 26, donc au-dessous de l'oreille artificielle 6, une plaque de circuit imprimé 33 est posée sur la table 24. Sur cette plaque de circuit imprimé sont fixés les circuits et composants constituant l'amplificateur 7. Lors de la magnétisation, le courant dans la bobine 2 doit être suffisant pour que l'aimant de la capsule 3 soit saturé, le courant appliqué corréspondant de préférence à une alternance complète du réseau alternatif. Pour les différentes démagnétisations effectuées pour le réglage de la capsule, il est possible, grâce au thyristor 12, de laisser passer le courant pendant une fraction d'une alternance, et ainsi de supprimer la résistance réglable R, ou de ne pas modifier la valeur de cette résistance qui sera ajustée pour obtenir le courant nécessaire à la saturation de l'aimant de la capsule.Les champs magnétisants et démagnétisants sont donc engendrés par une impulsion de courant dans la bobine, impulsion de durée égale ou inférieure à 10 millisecondes, la durée donc l'amplitude de chaque impulsion engendrant un champ démagnétisant étant fonction de l'amplitude désirée pour le champ démagnétisant. Le réglage des capsules peut être effectué de manière automatique, à l'aide d'un microprocesseur qui reçoit de l'amplificateur 7 un signal de mesure qu'il compare au "gabarit" correspondant au type de capsule à régler ; en fonction du résultat de cette comparaison et si nécessaire, le microprocesseur déclenche une opération de démagnétisation suivie d'une opération de mesure d'efficacité. Bien entendu c'est le microprocesseur qui dès la mise en place d'une capsule à régler déclenchera les opérations de magnétisation à saturation de l'aimant, puis de démagnétisation et de mesure qui suivent ; le microprocesseur commandera donc le circuit de commande 14 du thyristor 12 et l'inverseur 13 qui sera avantageusement de type électronique. Les opérations de réglage sont arrêtées dès qu'une capsule est déclarée bonne. REVENDICATIONS 1/ Procédé de réglage d'une capsule de transducteur électromécanique comportant un moteur à aimant permanent en matériau magnétique rémanent et une bobine mobile solidaire d'une membrane, caractérisé par le fait que l'on introduit une capsule assemblée à l'intérieur d'un solénoide, que l'on effectue les opérations suivantes : on magnétise à saturation le matériau magnétique rémanent de la capsule, on applique au matériau magnétique rémanent un champ démagnétisant impulsionnel d'amplitude inférieure au champ coercitif du matériau magnétique, effectue une mesure d'efficacité de la capsule en lui appliquant un signal électrique dans une gamme de fréquences déterminée et en mesurant un signal acoustique émis par la capsule, puis que l'on répéte les opérations de démagnétisation et de mesure jusqu'à ce que la mesure du signal acoustique s'inscrive dans une plage de mesure prédéterminée, le champ démagnétisant croissant d'une opération à l'autre. 2/ Procédé de réglage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le signal électrique est constitué par un spectre continu de fréquences pondérées. 3/ Procédé de réglage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le champ démagnétisant a une durée inférieure à 10 millisecondes. 4/ Dispositif de réglage dune capsule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une bobine (2), en forme de solénoïde, alimentée par une source d'alimentation (1) délivrant des impulsions de courant, une oreille artificielle (6) à l'intérieur de la bobine, un générateur de fréquences (5), un amplificateur (7) et un dispositif de mesure (8), la capsule (3) à régler étant placée au-dessus de l'oreille artificielle, à l'intérieur de la bobine. 5/ Dispositif de réglage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'oreille artificielle (6) est du type microphone à condensateur. 6/ Dispositif de réglage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'oreille artificielle est fixée à l'intérieur d'un support (26) cylindrique, creux, centré par rapport à la bobine (2) et qu'un pavillon (28) est fixé au-dessus de l'oreille artificelle dans une partie supérieure (34) du support, ledit pavillon (28) recevant une capsule maintenue en place par un dispositif de serrage rapide (30). 7/ Dispositif de réglage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le générateur de fréquences est un générateur de bruit blanc. 8/ Dispositif de réglage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif de mesure (8) est un voltmètre logarithmique. 9/ Dispositif de réglage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif de mesure (8) est un microprocesseur qui compare chaque mesure à un gabarit, et qui commande automatiquement toutes les opérations de réglage et de mesure.