Brevet FR2506108A1 — publié le 19821119

Enceinte acoustique perfectionnee de haute fidélité La présente invention a pour objet une enceinte acoustique à trois voSes,c'est-à-dire comportant un hautparleur de grave, un haut-parleur de médium et un hautparleur d'aigu. Le principe de la charge arrière par pavillon exponentiel d'un haut-parleur de grave est en soi connu . Cette technique consiste à disposer à l'arrière d'un hautparleur de grave un volume débouchant sur un pavillon dont les parois divergent exponentiellement. Afin de diminuer l'encombrement de ce pavillon exponentiel, il est egalement connu de le replier vers l'avant et vers le bas. Les enceintes ainsi obtenues ont une grande puissance, mais sont très mediocres quant à la qualite du son obtenu de sorte qu'elles ne sont utilises que pour la sonorisation de grandes salles telles par exemple que des salles de spectacle ou de conférence, mais n'ont jamais pu être utilisées pour des channes de haute fidelité. La présente invention a pour objet une enceinte de haute fidélité comportant : un haut-parleur de grave chargé par pavillon exponentiel arrière rayonnant vers le haut ; un haut-parleur de medium dont l'onde arrière est amortie par une cavité régulièrement décroissante ; et éventuellement un haut-parleur aigu à chambre de compression. A titre d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés Figure 1, une vue schématique en coupe d'une enceinte à haut-parleur de grave de type connu; Figure 2, une vue en élévation latérale en coupe d'une enceinte selon la présente invention ; Figure 3, une vue en coupe selon A-A de la figure 2. La figure 1 représente de façon schématique une enceinte de type connu comportant un haut-parleur de grave A à l'arrière duquel est situe un volume B communiquant avec un pavillon exponentiel C. Comme cela est représenté sur la figure, le pavillon exponentiel C est replié en deux branches C1 et C2 et débouche par un orifice de sortie D situé en-dessous du haut-parleur A. L'onde arrière émise par le haut-parleur A est défléchie une première fois d'environ 1600 puis une deuxième fois d'environ 1800 et une troisième fois d'environ 900 soit une défection totale de l'ordre de 450" : il en résulte une chute importante du rendement. D'autre part, la bouche D étant située à proximité du sol, il se produit aux fréquences les plus basses de réflexions de l'onde sur le sol qui nuisent à la qualité du son. En outre, cette bouche D étant à proximité du haut-parleur A et dirigée parallèlement à ce dernier, il se produit dans la zone des frequences de transition (entre 100 et 150 Hz) des interférences entre les ondes émises vers l'avant par le haut-parleur A et les ondes émises vers l'arrière par ledit haut-parleur et dirigées vers l'avant par l'orifice D du pavillon C. Il en résulte que le son émis par de telles enceintes est d'une qualite médiocre, incompatible avec les exigences de la haute-fidélité en matière d'acoustique. Les figures 2 et 3 représentent un mode de réalisa- tion de l'invention dans lequel le haut-parleur grave est chargé à l'arrière par un pavillon exponentiel rayonnant vers le haut ce qui diminue la déflexion des ondes et élimine tous les inconvénients dus à la réflexion et aux interférences. En se reportant a ces figures, on voit que l'enceinte est constituée par un volume pratiquement parallélépipêdique à la partie basse duquel est situé un haut-parleur de grave 1 dont le cone dirigé horizontalement vers l'avant. A l'arrière du haut-parleur 1 est disposée une chambre 2 dont la base comporte une ouverture 3 débouchant sur un pavillon exponentiel 4 en trois parties 4a, 4b et 4c. La partie 4a est dirigée vers le bas, la partie 4b est dirigée vers le haut, ainsi que la partie 4c qui est dans le prolongement de 4b. La partie 4a est délimitée d'une part par les parois latérales 10a et 10b de la caisse parallèlépipèdique formant l'enceinte et par deux cloisons 5 et 6 qui divergent et sont dirigées vers le bas et vers l'arrière. Ces deux cloisons 5 et 6 sont planes mais elles peuvent être assimilées aux parois d'un pavillon exponentiel parce que la courbure des parois d'un tel pavillon est très faible au début et ne s'accroit que progressivement. La partie 4b est délimitée d'une part par les parois latérales 10a et lOb de la caisse formant l'enceinte et d'autre part par les deux cloisons 7 et 8 qui divergent, de façon plus accentuee que les cloisons 5 et 6 et qui sont dirigée pratiquement verticalement vers le haut ; en d'autres termes, l'angle que font entre elles les cloisons 7 et 8 est plus grand que l'angle que font entre elles les cloisons 5 et 6. La cloison 8 est constituée par la cloison arrière de la caisse parallélépipédique formant l1enceinte. La également les cloisons 7 et 8 sont planes parce que l'approximation avec les parois courbes d'un pavillon exponentiel est acceptable. La partie 4b s'étend vers le haut pratiquement jusqu'au niveau de la paroi superieure 2a de la chambre 2 située à l'arrière du haut-parleur, ce niveau correspondant pratiquement à la moitié de la hauteur totale de la caisse parallélépipédique formant l'enceinte. Les parois 6 et 7 font entre elles un angle aigu definissant un volume en forme de coin 11. La partie 4c est dans le prolongement de la partie 4b ; ses parois laterales sont d'une part, les parois 10art lObet d'autre part, la paroi 8 et une paroi 12. Les parois 12 et 8 font entre elles un angle supérieur à celui que font entre elles les parois 7 et 8. La paroi 12 peut être plane, mais elle peut également être recouverte d'une garniture 13 dont la paroi 13a est incurvée de façon à correspondre à la courbure du pavillon exponentiel que l'on cherche à reproduire avec la meilleure approximation possible. La partie 4c s'étend vers le haut sur une longueur pratiquement égale à la partie 4b, soit la moitié de la hauteur totale de l'enceinte. La paroi 12 s'étendant obliquement vers l'avant définit avec la paroi supérieure 2a de la chambre 2 un volume dont la section est triangulaire. Dans ce volume, on dispose une chambre 14 délimitée à l'arrière par la cloison 12 ; en bas par la cloison 2a ; en avant par une cloison 15 qui peut être dans le prolongement de la face avant 2b de la chambre 2, ou bien legèrement décalée comme cela est représente ; en haut par la cloison 16, parallèle à la cloison 2a. Le hautparleur médium 17 est placé à la partie haute de cette chambre 14. Cette chambre 14 communique à sa partie basse avec le volume 11, précédemment decrit. La chambre 14 et le volume 11 sont tapissés d'un matelas d'un matériau absorbant les sons, par exemple de la laine de verre.Le volume 11 en forme de coin est ainsi pratiquement entièrement rempli de laine de verre. A la base de la chambre 14, on peut disposer, comme cela est represente un haut-parleur d'aigu, appelé egalement "tweeter" muni à l'arrière d'une chambre fermée 19, appelée chambre de compression. Dans l'espace 20 situe en-dessous de la cloison inférieure 2c de la chambre 2 et en avant de la cloison oblique 5, on peut disposer tout accessoire desire,par exemple un filtre 21. Pour des raisons d'esthetique, l'espace 20 est fermé en avant par une cloison 22. Dans l'exemple représenté, les parois verticales 22, 2b et 15 sont disposées dans des plans verticaux parallèles mais légèrement décalés les uns par rapport aux autres, mais ces parois peuvent être disposées dans le meme plan vertical auquel cas,la caisse parallelépipedique formant l'enceinte est constituée par les deux parois laterales 10a et 10b, la paroi arrière 8 et une paroi avant unique comprenant lesdites parois 22, 2b et 15. De préférence, comme cela est représenté à la figure 2, le volume 14 est delimité par deux cloisons laterales 23, obliques, symétriques, divergentes allant des côtes du haut-parleur 17 jusqu'aux parois laterales 10a et 10b. Le volume 2 est le volume de charge du hautparleur, pour les fréquences allant environ de 600 a 130 Hz ; le volume 4a, 4b, 4c est le volume de rayonnement du pavillon exponentiel, pour les fréquences allant environ de 130 a 30 Hz; le volume 14 et le volume 11 constituent le volume de charge du haut-parleur de medium, pour les fréquences allant environ de 600 à 4.500 Hz ; la chambre de compression 19 constitue le volume de charge du haut-parleur d'aigu, pour des frequences allant environ de 4.500 à 22.000 Hz. L'enceinte ainsi réalisée présente les avantages ci-après énoncés, La déflexion des ondes dans le pavillon exponentiel est réduit au minimum : de l'ordre de 1800 au lieu des 400, 4500 dans les dispositifs actuellement connus ;il n'y a aucune réflexion sur le sol, l'orifice 24 de la partie 4c etant dirigé vers le haut ; il n'y a pas d'interférences entre les émissions avant et arriere du hautparleur de grave 1, puisqu'elles sont divergentes à 900 l'une de l'autre ; la section régulièrement décroissante du volume 11, faisant suite à la chambre 14 et le fait que ce volume 11 et les parois de ladite chambre 14 sont tapissés de laine de verre ont pour effet d'amortir totalement l'onde arrière du haut-parleur de medium 17 même pour les fréquences les plus basses ; aucune des parois du caisson de médium n'étant parallèles et principalement la paroi arriere 12, les ondes stationnaires sont quasiment éliminées. De préférence, les dimensions de l'enceinte sont telles que le caisson du haut-parleur de médium, constitué par la chambre 14 et le volume 11, ait une longueur totale de l'ordre de 80 cm, ce qui donne un meilleur amortissement puisque la longueur d'onde à 600 Hz est de 56 cm. Tous ces avantages se traduisent par une absence totale de trainage dans le grave avec une dynamique et un rendement tout à fait exceptionnel . Le médium-aigu est d'une clarté et d'une précision exemplaire, Un essai comparatif avec les enceintes "Audioréférence 100" équipées des mêmes haut-parleurs que ceux d'une enceinte réalisée conformément à ce qui a été décrit ci-dessus a démontre l'amélioration exceptionnelle de la qualité du son obtenu. Dans l'exemple représenté, le haut-parleur d'aigu 18 est place dans le volume 14, mais cela n'est pas impératif, ce haut-parleur pouvant être disposé en n'importe quel autre endroit. REVENDICATIONS 1. Enceinte acoustique pour channe à haute fidélité dans laquelle le haut-parleur de grave est charge par pavillon exponentiel arriere, caractérisée par le fait que ledit pavillon exponentiel arriere est divisé en deux branches coudes (4a, 4b-4c) à environ 1800, la branche terminale rayonnant vers le haut. 2. Enceinte selon la revendication 1, dans laquelle le cône d'émission avant du haut-parleur de grave (1) est dirigé horizontalement vers l'avant, la première branche du pavillon exponentiel (4a) étant dirigée vers le bas et légèrement vers l'arrière, la deuxième branche (4b-4c) étant dirigée pratiquement verticalement vers le haut ; la première branche (4a) communiquant avec une chambre (2) située d l'ar- rière du haut-parleur (17). 3. Enceinte selon la revendication 2, dans laquelle les parois de la première branche (4a) et de la deuxième branche (4b-4c) du pavillon exponentiel sont disposes de façon a ménager entre elles un volume (11) en forme de coin, de section continuellement décroissante, dont la section la plus large communique avec une chambre (14) dans laquelle est disposé un haut-parleur de médium (17). 4. Enceinte selon la revendication 3, dans laquelle les parois de la chambre (14) du haut-parleur de médium (17) et le volume en coin (11) qui lui fait suite sont tapissés de matériau absorbant tel que de la laine de verre. 5. Enceinte selon la revendication 4, dans laquelle un haut-parleur d'aigu (18) à chambre de compression (19) est placé dans la même chambre (14) que le haut-parleur médium (18). 6. Enceinte selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle les parois latérales (23) de la chambre (14) dans laquelle est placé le haut-parler de médium (17) sont divergentes. 7. Enceinte selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les ondes arriere du haut-parleur de grave (1) sont émises par le pavillon exponentiel a 90" des ondes avant ; les ondes arrière du haut-parleur de médium (17) étant totalement amorties dans le caisson arrière forme par la chambre (14) et le volume (11) ; les ondes arriere du haut-parleur d'aigu (18) étant confinées dans la chambre de compression (19). 8. Enceinte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracterisee par le fait qu'elle est constituée par une caisse paralielpipédique, le haut-parleur de grave (1) étant placé sur la face avant de la caisse pratiquement juste au-dessous de la mi-hauteur de cette face avant ; la chambre arrière (2) de ce haut-parleur communiquant par sa base avec un conduit (4a) délimité d'une part par les deux parois latérales (îOa et 10b) de la caisse et par deux parois (5 et 6) dirigées obliquement vers le bas et vers l'arrière, ces deux parois divergent selon un angle simulant approximativement l'écartement de deux parois d'un pavillon exponentiel ; le conduit (4a) ainsi défini communiquant avec un conduit analogue (4b) dirige pratiquement à 1800 par rapport au précédent, verticalement vers le haut, ce conduit (4b) étant délimité d'une part par les parois latérales (lOa et 10b) de la caisse, par une cloison (7) s'etendant obliquement vers le haut et vers l'avant et par la cloison verticale arrière(8) de la caisse le conduit (4b) ainsi défini s'étendant pratiquement jusqu la moitié de la hauteur de la caisse et communiquant avec un conduit analogue (4c) situé dans son prolongement et s'etendant sur l'autre moitié de la hauteur de la caisse, ce conduit (4c) étant délimité d'une part par les cloisons late- rales (lova et 10b) et d'autre part par la cloison arriere (8) et une cloison avant (12) s'etendant obliquement vers le haut et vers l'avant ; les conduits (4a, 4b, 4c) définissant un pavillon exponentiel coudé en deux branches à 1800 définis- sant entre elles un volume en coin (11) communiquant avec une chambre (14) placée en avant de la cloison (12) et audessus de la chambre (2), cette chambre servant de chambre ar rière à un haut-parleur de médium (17).