Brevet FR2508266A1 — publié le 19821224

ENCEINTE ACOUSTIQUE DE HAUT RENDEMENT POUR LES FREQUENCES GRAVES ET MEDIUMS L'invention a pour objet les enceintes acoustiques pour sonorisations professionnelles de haut niveau sonore, soit intérieures soit extérieures, telles que des sonorisations de salles de spectacle ou de bal ou des sonorisations de meetings. Lorsque l'on désire atteindre des niveaux sonores élevés qui permettent cependant de transmettre les sons musicaux sur une large bande passante , de 50 à 20.000 Hz par exemple, il est courant d'employer simultanément plusieurs enceintes acoustiques , chacune étant accordée sur une bande passante déterminée et sa conception étant spécifique des fréquences à transmettre C'est ainsi qu'il est connu d'employer un groupement de 4 enceintes acoustiques juxtaposées : un émetteur de grave dit bloomer ' par exemple émettant sur les fréquences de 50 à 350 Hz, un médium émettant sur les fréquences de 350 à 2.000 Hz , un pavillon muni d'un moteur à compression émettant de 2 XHz à 5 XHz et des émetteurs d'aigu dits " weeters " émettant au-dessus de 5 H. Une telle association d'enceintes acoustiques permet évidemment l'émission d'une très grande plage de fréquences Mais cette solution présente l'inconvénient que si l'on désire émettre une très grande puissance , plus de 3000 W par exemple , il est nécessaire d'utiliser des appareils de très grande dimension qui forment un ensemble dénommé " château " qui devient. très encombrant, très lourd ( 300 Kg environ ) et aussi très onéreux. Pour améliorer le rendement acoustique des graves et des médiums pour lesquels sont utilisés des haut-parleurs électrodyna miques , ces derniers sont généralement associés à une enceinte dite à compression arrière qui leur confère un gain de 3 dB environ par rapport au rendement acoustique des haut-parleurs utilisés. De sorte que de telles installations , qui sont généralement mobiles pour etre installées dans les différents lieux publics d'utilisation, sont d'un emploi difficile du fait de leur poids et imposent un investissement important , d'autant plus que la recherche du relief sonore nécessite au moins deux centres d'émission identiques. Et en outre le gain acoustique dans les basses et les médiums , au dessous de 600 Hz , étant relativement faible, l'écoute se trouve considérablement déformée a une certaine distance, la puissance d'émission n' étant pas constante sur toute la gamme des fréquences émises Il existe aussi des enceintes acoustiques exponentielles dont le haut-parleur est orienté vers l'arrière, mais on constate qu'elles n'atteignent des rendements élevés que pour des dimensions très grandes , ce qui rejoint les inconvénients précédemment décrits La présente invention a donc pour but d'éviter ces inconvénients en créant une enceinte acoustique peu encombrante, légère et peu onéreuse, capable d'émettre dans les graves et les médiums sur une bande passante de 60 à 1.500Hz, avec un rendement acoustique plus élevé , de l'ordre de 6 dB par rapport au haut-parleur utilisé Pour cela ledit haut-parleur est placé dans une enceinte qui se développe dans le plan horizontal , symétriquement par rapport à son axe, selon une forme semi-exponentielle à réflexions multiples conduisant à deux bouches avant situées de part et d'autre du haut-parleur qui est placé en position de compression avant, la forme semi-exponentielle donnée aux deux canaux d'émission comportant plusieurs zones de compression , dont au moins une compression avant et une compression arrière Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple seulement montrent un mode de réalisation de l'objet de la présente invention. La figure 1 est une vue schématique en coupe horizontale d'une enceinte acoustique connue comportant un haut-parleur électrodynamique organisé avec une zone de compression arrière La figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une enceinte exponentielle de révolution utilisant un moteur à compression La figure 3 est une vue schématique en coupe horizontale de l'objet de la présente invention Selon la figure 1 les enceintes connues qui utilisent un haut-parleur électrodynamique 1 pour l'émission des basses et des médiums se développent dans le plan horizontal symétriquement de part et d'autre dudit haut-parleur selon une forme exponentielle qui présente une seule zone de réflexion 2 et dont les bouches 3 sont en avant, alors que le haut-parleur est orienté vers l'arrière créant la zone 2 de compression unique de ladite enceinte Cette meme disposition se retrouve dans la figiire 2, dans laquelle est utilisé un moteur à compression 4 pour l'émission des fréquences allant de 300 à 2.000 Hz, celui-ci étant organisé dans l'enceinte de révolution 5 de façon identique à la disposition précédente, ladite enceinte comportant une seule zone de compression arrière 6 Pour pallier les inconvénients constatés afférents à ces dispositions connues et ainsi qu'il est représenté sur la figure 3 l'objet de ia présente invention comporte le haut-parleur 7 placé dans l'enceinte 8 qui se dévéloppe dans le plan horizontal de façon symétrique par rapport à l'axe dudit haut-parleur , selon deux formes semi-exponentielles qui comportent, de façon caractéristique au moins deux zones de compression , limitées ici à deux dans 1 'exemple donné : une première zone de compression avant 9 et une deuxième zone de compression arrière 10 . Les deux formes semiexponentielles ainsi créées qui débouchent en 11 et 12 de part et d'autre du haut-parleur 7 comportant leurs parois ( 13, 14, 15 et 16 )planes ainsi que l'est la face arrière 17, de façon à réduire l'encombrement qu'occuperait le développement d'une forme exponentielle pure, la Caractéristique essentielle dés pavillons ainsi formés étant la foncffon èxponentielle qui lie, de façon précise, les espaces succes vivement parcourus ( 18, 19, 20,- 2t et 22 , au niveau desquels sfiffettuent les compressions et le ddbolsche dans l'atmosphère te haut-parleur 7 est orienté de manière que Sa bouche soit tournée vers la zone de compression avant 9 , son arrière étant enveloppé d'un matériau absorbant dont est entièrement garni le volume inerte 23 de façon que l'impédance de charge arrière soit aussi égal que possible à l'impédance de charge avant On remarque alors que pour des valeurs bien déterminées de l'espace 18 de la chambre de compression avant 9 l'enceinte acoustique ainsi constituée obtient un gain acoustique égal et même supérieur , à celui d'une enceinte connue dont le volume et le poids sont trois fois supérieurs, pour une bande passante relativement large de 60 à 1.500 Hz , le gain acoustique ainsi obtenu dépassant 6 dB par rapport au rendement acoustique du haut-parleur utilisé . La caisse formant ladite enceinte est réalisée à l'aide de matériau rigide de façon à ce que la fréquence de résonance carac téristique de l'enceinte ainsi obtenue soit inférieure à la fréquence la plus basse d'émission du haut-parleur utilisé On obtient ainsi une enceinte d'un très haut rendement bien supérieur à celui des enceintes existantes, bien qu'elle soit d'un volume et d'un poids relativement faibles compte tenu de la pression acoustique qu'elle développe, ces dernières caractéristiques permettant de la réaliser de façon peu onéreuse .En outre , compte tenu de la bande passante qu'elle autorise, de 60 à 1.500 Hz, elle se substitue aux deux enceintes électrodynamiques généralement employées pour couvrir les mêmes fréquences Une telle enceinte permet donc de réaliser une économie considérable d'énergie et même d'investissements concernant le matériel générateur des signaux sonores dans la proportion de son rendement .C'est ainsi qu'avec un matériel ne développant que 400 W par exemple on atteint et parfois dépasse la puissance acoustique d'un émetteur de 2.500 W Il est bien entendu que l'étendue de l'invention n'est pas limite à l'exemple ou aux exemples de réalisation qui en ont été décrits, toute variante considérée comme équivalence ne pouvant en modifier la portée La présente invention peut être utilisée pour la sonorisation professionnelle des lieux publics intérieurs ou extérieurs dans lesquels il est nécessaire d'organiser une sonorisation provisoire et miéme lorsqu'il s'agit d'une sonorisation définitive , étant donné le prix de revient très amélioré ainsi obtenu tant au niveau des enceintes elles-mêmes qu'au niveau du générateur électronique d'impur sions dont la puissance peut être réduite pour un même rendement sonore définitif REVENDICATIONS 10) - Enceinte acoustique de grande puissance destinée à l'émission des fréquences graves et médiums Caractérisée par le fait qu'elle est constituée par une caisse rigide qui comporte deux pavillons 11 et 12 associés dans le plan horizontal de façon symétrique par rapport à l'axe du haut-parleur contenu dans ladite enceinte, chacun de ces pavillons 11 et 12 présentant une forme semiexponentielle offrant au moins deux zones opposées de compression , telles que la zone de compression avant 9 et la zone de compression arrière 10 20) - Enceinte acoustique conforme à la revendication 1, Caractérisée par le fait que les parois formant les canaux acoustiques à l'intérieur de ladite caisse sont constituées par des déments rigides plans, leur développement et orientation étant tels que les surfaces successives parcourues par les ondes sonores à l'intérieur de ladite enceinte , au point précis où se situent les zones de compression telles que 18,19, 20 et 21 ainsi que la zone de débouché dans l'atmosphère 22 sont liées entre elles par une fonction strictement exponentielle . 30) - Enceinte conforme à la revendication 2, Caractérisée par le fait que le haut-parleur 7 est orienté dans le même sens que les bouches 22 des pavillons, suffisamment proche de la paroi avant de la caisse de façon à créer à ce niveau une zone de còtpretision dont dépend le rendement du système, 40) - Enceinte acoustique conforme à la revendication 3, Caractérisé par le fait que la chambre créée à l'arrière du haut-parleur est munie d'un matériau absorbant de telle manière que l'impédance de charge arrière soit sensiblement égale Hz à l'impé- dance de charge avant du haut-parleur