Brevet FR2609590A1 — publié le 19880715

L'invention concerne les haut-parleurs électrodynamiques. Elle a pour but de relever dans le haut-médium la courbe de réponse en fréquence des haut-parleurs de plus de quinze centimètres et d'en améliorer la dynamique : un demi-cylindre A en mousse de plastique entoure le haut-parleur fixé à une planche 1 et est surmonté d'ur couvercle B de moindre épaisseur dans la même matière il est fermé à sa base par une planche 2 fixée à la pre mière. le couvercle n'est pas totalement fermé mais fixé au centre du cylindre et relevé sur les cotés d'un écart e de quelques centimètres variable avec les tailles et les types de haut-parleurs. I1 est règlé corme il est indiqué plus loin ; le règlage précise également la ma- nière dont le demi-cylindre et le couvercle sont fixés 5 la planche support ; celle-ci doit comporter des lartes rebords 3 sur lesquels le couvercle et le demi-cylli- dre viennent s1appuyer. Globalement, l'invention permet d'animer les ense- bleus de haut-parleurs les plus modestes. Lne utilisation naturelle de cette invention cor siste en effet à placer, par exemple, un haut-parleur ae 25 centimètres à aimant lourd muni de ce dispositif, Qans un grand baffle à évent et à l'associer avec un tweeter LE planche indiquée plus haut sera alors la face avant du grand baffle et la planche inférieure, la face inférieure. lorsqu'on règle le couvercle avec précision comme il est indiqué plus loin, on obtient les résultats suivants 1 - la réponse à l'oreille est celle d'un ensemble à trois haut-parleurs de bonne qualité, pour un prix de revient moindre. I1 n'y a pas d'impression de creux dans un haut-médium ; les violons ont du relief ; les percussions sont nettes sans aigus excessifs 2 - il y a, par rapport à un baffle à 2 haut-parleurs sans mousse de plastique, un gain de dynamique ; ce gain est sans coloration. La musique est vivante et se rap- proche des résultats obtenus avec les systèmes électrostatiques. Ces deux avantages compensent largement le défaut du système, qui est inhérent aux grands baffles à 2 hautparleurs : c'est une certaine accentuation du bas-médium, qu'on doit pouvoir atténuer en jouant sur des paramètres comme la largeur de l'évent, les dimensions, et éventuellement la courbe de réponse du grand haut-parleur que l'on peut couper dans le grave par adjonction d'un radiateur passif de basses, etc... Une autre utilisation de l'invention consiste à placer un tweeter et un sous-baffle en mousse de plastique contenant un haut-parleur de seize centimètres environ dans un sous-baffle en matériau dur, ce sous-baffle en dur constituant lui-même le sommet d'un grand baffle ; en associant le sous-baffle en dur avec un haut-parleur de 28 cm placé dans le bas du grand baffle et non muni d'un sous-baffle en mousse, on obtient un système à haute dynamique, de prix de revient modéré et n'ayant pas le défaut des baffles classiques à deux haut-parleurs. Le sous-baffle en dur peut consister en une simple planche de séparation convenablement revêtu d'un matériau amortissant, avec une disposition en travers du sous-baffle en mousse. Le grand hautparleur doit être coupé suffisamment bas pour qu'on n'ait pas d'impression de décalage à la fréquence de coupure.On peut utiliser le système avec un haut-parleur de 23 cm au lieu de 28 cm ; on peut aussi l'utiliser avec un boomer, en remplaçant le haut-parleur de 15 cm par un haut-parleur de taille plus grande, de 20 cm par exemple. - les progrès de la technique en ce qui concerne la linéarité du haut-médium des naut-parleurs ont porté sur l'amélioration de la qualité et de la suspension des membranes et sur l'utilisation de nouveaux matériaux pour les moteurs. Dans les systèmes à deux haut-parleurs comme ceux dont il a été question dans l'exposé général de l'invention, on remplace souvent le tweeter par un petit hautparleur de médium-aigu, ce qui donne dans certains cas un meilleur résultat dans la bande intermédiaire. La coupure est alors à environ 3000 HZ. L'amélioration des mêmes éléments - légèreté et rigidité des membranes, souplesse des suspensions, puissance de 11 entrefer par utilisation de nouveaux matériaux a fait progresser la dynamique des haut-parleurs. On a fait appel également à des petits haut-parleurs électrostatiques jumelés à des haut-parleurs électrodynamiques. Pour les haut-parleurs électrodynamiques, les progrès en dynamique du médium réalisés depuis dix ans, sont limités, pour un poids déterminé d'aimant. La solution classique, toujours utilisée, pour augmenter la dynamique consiste à faire appel à des aimants très lourds et des entrefers très puissants ; elle a l'inconvénient d'être onéreuse. Son prix de revient est très supérieur å le mise en place tn sons-bettwe en mousse de plastique autour d'un haut-parleur de puissance moyenne dans la bande médium et dans la bande supérieure du grave ; une enceinte en mousse de plastique donne un apport de dynamique jusqu'à une fréquence qu'on peut évaluer à environ 10 HZ. Réalisation et rèElage du couvercle - Une réalisation du système proposé a été faite avec une caisse de dimensions 59 X 30 YM 26 sur 2 cm d'épaisseur ayant à sa base un haut-parleur de 25 cm SUPRAVOX complété en haut du baffle par un tweeter GOODKANZS. La planche support doit comporter de part et d'autre du haut-parleur deux rebords suffisamment profonds pour que les parois du demi-cylindre en mousse puissent venir s'y appuyer ; une dizaine de centimètres environ est nécessaire ; le demi-cylindre A s'appuie sur ces rebords ln peu en retrait du bord de l'armature du haut-parleur : pour un 25 cm comme le SUPRAVOX, le retrait r est de 3 cm ; les dimensions du demi-cylindre sont de 25 cm de hauteur, de 5 cm d'épaisseur pour une flèche f de 13 cm ; le couvercle B est fixé et appuyé au centre du cylindre par un scotch, les côtés étant relevés et s'appuyant aux deux bords de la planche. Son épaisseur est 38 mm. Pour règler le couvercle, on commence par fermer complétement le demi-cylindre en y appuyant complétement le couvercle : le scotch est fixé au centre et les côtés ne sont pas fixés aux planchettes latérales. On doit avoir alors un son étouffé : si on ne l'a pas, on doit diminuer les dimensions du cylindre. Ensuite, on relève progressivement le couvercle sur les côtés de 5 mm en 5 mm, jusqu'à obtenir une impression sonore de relief et de dynamique sans impression d'étouffement ; si on dépasse ce point, on retrouve le son plat dans le médium des ensembles à deux haut-parleurs courants, sans mousse de plastique. On peut alors fixer, en les encollant les bords du demi-cylindre et du couvercle aux rebords de la planche. Remarques diverses 1 - Sur le plan théorique, le baffle en mousse de plastique amplifie par réflexion des fréquences dans la bande médium-grave qui ne traversent pas l'écran de mousse et il en résulte l'impression de troisième haut-parleur ; le gain en dynamique s'explique par l'effet de coussin d'air que donne le sous-baffle en mousse à l'arrière du hautparleur. 2 - Le système à enceinte en mousse de plastique fonctionne avec des amplifications dont le coefficient d'amortissement électrique ne dépasse pas 50 ; des essais ont été faits avec des amplifications de coefficient d'amortissement 150 et n'ont rien donné. le système peut être utilisé pour des baffles de sonorisation dans le but d'améliorer le relief et la dynamique ; les modifications à faire par rapport aux baffles classiques, sont les mêmes que lorsqu'il n'y a pas d'enceinte en mousse de plastique. 3 - On peut utiliser l'invention avec le schéma classique à trois haut-parleurs ; le grand haut-parleur et le médium de petites dimensions sont alors entourés se sousbaffles en mousse de plastique et connectés avec des filtres adaptés. I1 peut être cependant plus intéressant sur le plan du prix de revient, à partir d'une certaine taille de haut-parleur, de modifier ce schéma dans le sens indiqué à la fin de l'exposé général de l'invention en augmentant la taille du haut-parleur de médium et en n'entourant pas de mousse de plastique le haut-parleur de grave ; la fréquence de coupure entre ces deux haut-parleurs sera alors plus basse que dans le schéma classique à trois haut-parleurs. En effet, d'une part, l'enceinte en mousse de plastique donne un gain de dynamique jusqu'à 100 HZ environ, ainsi qu'il a été précisé plus haut ; d'autre part, l'ex- trême grave n'est pas sur le plan théorique comme physiologique une partie du spectre sonore essentielle pour une impression globale de dynamique ; la partie essentielle en ce qui concerne les haut-parleurs est le grave-médium, car les composantes dynamiques d'un son sont des harmoniques et la plupart des instruments allant jusqu'à ltextreme grave n'ont pas l'essentiel de leurs composantes dynamiques dans l'extrême grave : les trombones et les contrebasses en sont deux exemples.Quant aux sons proprement extreme-graves - roulement d'orgue à 30 HZ, par exemple, dans un registre amorti - on peut remarquer que leur dynamique a relativement peu d'importance, dans une caisse de petites dimensions où les résonances parasites estompent les écarts de dynamique, enlevant la profondeur de l'extrême grave. L'aigu - en particulier les transitaires qui sont l'extrême-aigu - doit être aussi dvnamique que le grave-médium mais ce résultat, en ce qui concerne les haut-parleurs, peut être atteint plus facilement et 11 est déjà depuis une longue période par le tweetersdt pris moyen en raison de la conception même de ces haut-parleurs : la me-brane est légère et plus facile à asservir que celle des haut-parleurs de grave-médium. Si les dimensions de la caisse sont relativement petites, de l'ordre de 65 X 35 X 28 par exemple, on voit, à partir de ces indications qu'il est possible d'utiliser un haut-parleur ordinaire de 23 cm sans sous-baffle en mousse et coupé très bas, en association avec un hautparleur ordinaire de 15 cm muni d'un sous-baffle en mousse de plastique lui-même placé dans un sous-baffle en dur, et obtenir ainsi de très bons résultats.Car, d'une part, comme le haut-parleur de 23 cm n'a pas à monter en fréquence, il sera possible de le règler assez dynamique dans I'extrême-grave ; d'autre part, l'essentiel des harmoniques dynamiques des instruments allant jusqu'à ltex- trême-grave sera donné par le haut-parleur de 15 cm dans le sous-baffle en mousse, très dynamique : or, pour une fréquence déterminée du haut-grave, un haut-parleur de 15 cm est plus dynamique que le 24 cm ou le 25 cm à large bande qui lui correspondrait dans la solution classique à 3 haut-parleurs où deux des haut-parleurs sont entourés d'enceintes en mousse ; dans cette correspondance, il s'entend que les aimants sont normalement proportionnés aux tailles des haut-parleurs.L'ensemble représente donc, pour un même poids total d'aimant, Une solution plus dy namique que la précédente ; à dynamisme égal, elle est donc moins onéreuse ; les dynamismes de haut-médium se valent et ne sont pas en cause ici, le dynamisme de l'enceinte en mousse étant dégressif dans l'aigu en dessous de 15 cm. Si les dimensions de la caisse augmentent, la dyna mique de ltextrême-grave se se différencie sensiblement des résonances parasites ; si l'on veut un ensemble totalement HI-FI, il faudra alors donner de la dynamique à ltextrême-grave en utilisant un haut-parleur spécial là aussi le coût de l'ensemble sera inférieur à celui de la solution classique à 3 haut-parleurs où deux des haut parleurs sont entourés de mousse, ltextrême-grave étant un haut-parleur spécial à large bande très dynamique. En effet, comme précédemment le haut-parleur moyen demeure un médium-grave ordinaire entouré d'un sous-baffle en mousse, le haut-parleur spécial d'extreme-grave ne ne l'étant pas ; comme il est de dimensions supérieures à celles de la solution classique à 3 haut-parleurs correspondants et coupé plus bas de manière à utiliser toutes les possibilités dynamiques de la mousse de plastique jusque dans le grave, la bande dans laquelle le haut-parleur spécial d'extrême-grave aura à être dynamique sera plus courte. De tels haut-parleurs sont å aimant ultra-loure, mais ne demandent pas un temps de mise au point excessif sans être bon marché, ils ne sont pas très onéreux. REVENDICATIONS 10 - Dispositif qui relève dans le haut-médium la courbe de réponse en fréquence des haut-parleurs électrodynamiques de plus de douze centimètres et en améliore la dynamique : un demi-cylindre en mousse de plastique entoure le haut-parleur fié à une planche et est surmonté d'un couvercle de moindre épaisseur dans la même matière il est fermé à sa base par une autre planche fixée à la première ; le couvercle et le demi-cylindre s'appuient sur deux rebords de la première planche. 20 - Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, lorsqu'il est utilisé avec un hautparleur de 25 cm dans un baffle en matériau dur en association avec un tweeter, il donne l'impression de l'existence d'un troisième haut-parleur. 30 - Dispositif, selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le sous-baffle en mousse de plastique est placé au bas du baffle en matériau dur, le panneau inférieur de celui-ci constituant la base du sous-baffle en mousse. 40 - Dispositif, selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le couvercle n'est pas totalement fermé mais relevé sur les côtés d'un écart variable nvec les tailles et les types de haut-parleurs et d'amplificateurs. 50 - Dispositif, selon la revendication 1, qui s'étend à toute forme de sous-baffle en mousse de plastique entourant tout haut-parleur électrodynamique pour en améliorer la dynamique. 60 - Dispositif, selon la rexendication 5, qui s'étend par prolongement à toute enceinte en matériau synthétique ou naturel de coefficient d'élasticité non nul pour l'amélioration de la dynamique des haut-parleurs. 70 - Dispositif, selon la revendication 1, qui donne dans la bande allant du haut-grave au haut-médium un gain de dynamique (ou d'asservissement) équivalent à celui obtenu en passant d'un amplificateur de 15 watts effet, à un amplificateur de 65 watts eff., la qualité de ces électroniques étant la qualité moyenne des électroniques commerciales de grande diffusion ; ces résultats s'obtiennent avec des haut-parleurs ayant entre 15 et 28 c de diamètre, l'effet dynamique de l'enceinte en mousse de plastique étant dégressif avec le diamètre dans le médium- & gu en dessous de 15 cm.