Brevet FR2549335A1 — publié le 19850118

L'invention concerne un haut parleur à modulation magnétique. Les haut-parleurs qui sont des transducteurs électro-acoustiques destinés à convertir en ondes acoustiques des signaux électriques comportent un moteur qui transforme les signaux électriques en vibrations mécaniques, un diffuseur qui vibre sous l'action du moteur pour communiquer à l'air ses vibrations, et un renforçateur destiné à condenser et orienter les vibrations à l'air ou bien un écran qui les canalise. L'invention concerne plus particulièrement le moteur du haut-parleur. Un type connu de haut parleur dit électrodynamique comporte une bobine mobile disposée dans l'entrefer d'un aimant permanent à champ intense ou d'un électro-aimant à flux constant. Le courant électrique de modulation, c'est-à-dire le signal à convertir, parcourt la bobine qui se déplace dans le champ magnétique proportionnellement à la fréquence et à l'intensité du courant et actionne une membrane vibrante à laquelle elle est reliée. Ce type de haut-parleur connu possède généralement un bon rendement mais il présente aussi de nombreux inconvénients tels que - variation de la force électromotrice due aux déplacements de la bobine mobile hors du champ magnétique, - impédance variable en fonction de la fréquence, - puissance admissible faible, - effet microphonique qui perturbe le fonctionnement de l'amplification du signal, - fragilité aux chocs et mise en oeuvre complexe. C'est pourquoi l'invention propose un haut-parleur muni d'une membrane vibrante qui est remarquable en ce que la membrane est munie d'au moins un moyen magnétique rectiligne qui est disposé coaxialement ou parallèlement à l'axe de symétrie de ladite membrane et au voisinage d'au moins un élément magnétique rectiligne aménagé de manière sensiblement perpendiculaire audit axe de symétrie, les faces de tous les éléments magnétiques tournées vers le moyen magnétique de la membrane ayant la même polarité permanente ou instantanée tandis que le courant électrique de modulation agit sur la magnétisation du moyen magnétique de la membrane ou respectivement sur celle du ou des éléments magnétiques, ces derniers ou respectivement ledit moyen étant à champ ou flux constant. Selon un autre mode de réalisation, les aimants peuvent entre disposés avec une orientation parallèle à l'axe longitudinal de l'électro-aimant, les flux desdits aimants sont canalisés par des moyens faisant office de pièces polaires ayant pour but de ramener les flux perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'électro-aimant. Ce mode de réalisation augmente considérablement le rendement du haut-parleur. Les éléments magnétiques sont par exemple disposés selon au moins une paire d'éléments qui sont alignés entre eux et aménagés de part et d'autre du moyen magnétique, les faces en regard ayant la même polarité permanente ou instantanée. Selon un mode de réalisation, le moyen magnétique de la membrane est un électro-aimant parcouru par le courant de modulation tandis que le ou les éléments magnétiques sont des aimants permanents ou des électroaimants à flux constant dont les faces tournées vers l'électro-aimant de la membrane présentent toutes la même polarité permanente. Selon un autre mode de réalisation, le moyen magnétique de la membrane est un aimant permanent tandis que le ou les éléments magnétiques sont des électro-aimants parcourus par le courant de modulation de manière telle que les faces tournées vers ledit aimant présentent toutes la même polarité instantanée. De préférence, l'impédance du ou des électro-aimants est adaptée de manière à permettre une connexion directe au dispositif d'amplification du courant électrique de modulation. Un haut-parleur de cette conception offre de nombreux avantages. En effet, la force électromagnétique est constante dans la limite du déplacement de la membrane. En outre, il n'est pas nécessaire d'avoir de nombreuses pièces mobiles ou fixes, ce qui entraîne une insensibilité accrue aux chocs et à la poussière. Sa mise en oeuvre est aisée et le dispositif d'amplification du courant électrique est particulièrement stable puisqu'il travaille sur une charge constante dans la zone de fonctionnement. De plus, ce haut-parleur se filtre de lui-même, la valeur de ou des électro-aimants agissant comme une self de filtrage en série sur l'amplification. En outre, la puissance admissible et sa dissipation thermique sont importantes et il peut fonctionner en milieux gazeux ou liquides de telle sorte qu'en plus de ses applications dans les enceintes acoustiques, de préférence pour les basses fréquences, il peut constituer un générateur infra-sonore aérien ou sous-marin. La description qui va suivre concerne deux modes de réalisation donnés à titre d'exemple indicatif et non limitatif. Ces dessins permettront aisément de comprendre l'invention. La figure 1 représente un mode de réalisation où les éléments magnétiques so Aj disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe K longitudinal de 1 'électro-aimant. La figure 2 représente un autre mode de réalisation où les éléments magnétiques sont disposés parallèlement à l'axe longitudinal de l'électro-aimant, des pièces polaires ramenant les flux perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'électro-aimant. La figure 1 montre en coupe un haut-parleur comprenant une membrane vibrante formée d'une partie mobile tronconique la et d'un bord périphérique lb déformable élastiquement qui est fixé à la périphérie d'un saladier 2. La partie arrière de la membrane est maintenue et centrée par un spider 3. La membrane est munie d'un électro-aimant 4 rectiligne qui est fixé selon l'axe de symétrie de la membrane et qui est parcouru par le courant électrique de modulation. De part et d'autre de l'électro-aimant 4 sont aménagés des aimants droits permanents 5 qui sont alignés entre eux et dont l'axe commun est perpendiculaire à l'axe de la membrane. En outre, les faces en regard des aimants 5 présentent la même polarité (dans cet exemple, la face nord). Ce montage est particulièrement simple et présente les nombreux avantages déjà énoncés. Le rendement du haut-parleur est fonction du flux des aimants permanents et de la qualité de fabrication de ltélectro-aimant. I1 est notamment destiné, comme déjà dit, à être utilisé en basse fréquence dans une enceinte acoustique ou comme générateur infra-sonore aérien et/ou sous-marin. De très nombreux modes de réalisation sont évidemment possibles et l'exemple décrit n'est nullement limitatif. I1 est par exemple envisageable d'utiliser plusieurs électro-aimants 4, de remplacer les aimants 5 par des électro-aimants avec alimentation électrique extérieure ou encore d'utiliser un aimant permanent à la place de l'électro-aimant 4 et au contraire des électro-aimants à la place des aimants 5, ceux-ci étant alors parcourus par le courant de modulation. Enfin, les éléments magnétiques peuvent être disposés par paires ou non et selon une répartition angulaire quelconque autour de l'axe du moyen magnétique 4. Dans la figure 2, les aimants 6 sont disposés avec une orientation parallèle à l'axe longitudinal de llélectro-aimant 4, les flux desdits aimants 6 sont canalisés par des moyens faisant office de pièces polaires 7 et â, ayant pou but de ramener les flux perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'électro-aimant 4. Ce mode de réalisation augmente considérablement le rendement du haut-parleur. REVENDICATIONS 1. Haut-parleur à modulation magnétique muni d'une membrane vibrante (la,lb) caractérisé en ce que la membrane est munie d'au moins un moyen magnétique (4) rectiligne qui est disposé coaxialement ou parallèlement à l'axe de symétrie de ladite membrane et au voisinage d'au moins un élément magnétique (5) rectiligne aménagé de manière sensiblement perpendiculaire audit axe de symétrie, les faces de tous les éléments magnétiques (5) tournées vers le moyen magnétique de la membrane ayant la même polarité permanente ou instantanée tandis que le courant électrique de modulation agit sur la magnétisation du moyen magnétique (4) de la membrane ou respectivement sur celle du ou des éléments magnétiques (5), ces derniers ou respectivement ledit moyen (4) étant à champ ou flux constant. 2. Haut-parleur à modulation magnétique muni d'une membrane vibrante (la,lb) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments magnétiques (5) sont disposés selon au moins une paire d'éléments qui sont alignés entre eux et aménagés de part et d'autre du moyen magnétique (4), les faces en regard ayant la même polarité permanente ou instantanée. 3. Haut-parleur à modulation magnétique muni d'une membrane vibrante (la,lb) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen magnétique de la membrane est un électro-aimant (4) parcouru par le courant de modulation tandis que le ou les éléments magnétiques sont des aimants permanents (5) ou des électro-aimants à flux constant dont les faces tournées vers l'électro-aimant (4) de la membrane présentent toutes la même polarité permanente. 4. Haut-parleur à modulation magnétique muni d'une membrane vibrante (la,lb) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen magnétique de la membrane est un aimant permanent tandis que le ou les éléments magnétiques (5) sont des électro-aimants parcourus par le courant de modulation de manière telle que les faces tournées vers ledit aimant présentent toutes la même polarité instantanée. 5. Haut-parleur à modulation magnétique muni d'une membrane vibrante (la,lb), selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'impédance du ou des électro-aimants est adaptée de manière à permettre une connexion directe au dispositif d'amplification du courant électrique de modulation. 6. Haut-parleur à modulation magnétique muni d'une membrane vibrante (la,lb) caractérisé en ce que la membrane est munie d'au moins un moyen magnétique (4) rectiligne qui est disposé coaxialement ou parallèlement à l'axe de symétrie de ladite membrane et au voisinage d'au moins un élément magnétique (5) rectiligne aménagé selon une orientation parallèle à l'axe longitudinal de l'électro-aimant (4), les flux desdits aimants (6) sont canalisés par des moyens faisant office de pièces polaires (7 et 8) ayant pour but-de ramener les flux perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'électro-aimant (4).