Brevet FR2604845A1 — publié le 19880408

La présente invention concerne un transducteur élec- tro-acoustique particulièrement performant et économiique, comportant une enceinte souple en forme de révolution autour d'un axe et deux hautparleurs montés dos à dos dans l'axe de l'enceinte. La grande majorité des enceintes connues a ce jour, comportent deux, trois et parfois quatre haut-parleurs, savamment connectés entre eux pour tenter de couvrir l'en- semble du spectre de fréquences audibles. Cette conception requiert généralement l'intercalation d'un filtre réparti- teur de fréquences entre l'arrivée du signal et les diffé- rents haut-parleurs. Un sait que, dans ce cas, le filtre altère le message sonore en y introduisant de nombreuses modifications: - réduction très sensible de la plage dynamique, - réuuction du rendement global de l'enceinte, - modificatiorn' de la phase aux fréquences de coupure qui entraine une augmentation ou une diminution de la puissance acoustique à ces fréquences. 2b Par ailleurs, on connait aussi les problèmes de disparités de timbre, inévitables entre les différents haut-parleurs qui nuisent à la vérité des sons reproduit. D'autres désagréments ressortent d'enceintes classi- ques dont tous les haut-parleurs actifs sont montés sur le panneau frontal imposant ainsi à l'ensemble une directivité sonore contraignant l'auditeur à "situer" l'aire d'écoute optimale ou privilégiée, ce qui est incompatible avec le confort d'une audition naturelle, d'autant plus sensible dans le registre des fréquences graves. En outre, la forme généralement parallélépipédique des enceintes à plusieurs voies impose à l'onde arrière du haut-parleur grave, fonctionnant en piston, une contrainte qui entraîne une déformation préjudiciable de l'onde avant, transmettant seule le message sonore. Naturellement cette contrainte sur l'onde arrière est plus ou moins importante selon le pouvoir d'absorption acoustique des parois ou le degré de sophistication des évents ou des chiQunes destinés à affaiblir le retour de l'onde. Une autre conséquence de la forme prismatique des enceintes tient aux rebords de celles-ci sur lesquels les vibrations des haut-parleurs viennent se distordrerit, rui- nant la plupart du temps le caractère omnidirectionnel des mêimes hautparleurs. Un peut noter enfin les classiques observations ou difficultés liées à une ébénisterie traditionnelle pour ce genre d'enceinte: étant généralemient mal suspendue, l'en- ceinte entre fréquemment en résonance et transmet des vibra- tions désagréables à l'environnement, ajoutant encore à l'aspect souvent inesthétique de leur caisse en bois, au poids et au coût réellement inacceptable. Dans ce domaine des émetteurs ou transducteurs de son, les recherches ont, de tout temps, passionné amateurs et professionnels; il n'est donc pas étonnant que de nom- breuses solutions aient été proposées pour tenter de réduire les inconvéniernts cités en préambule. Pour réduire l 'encombrement des enceintes, tout en conservant toutes les qualités requises en "hlaute. fidélité", on a pensé, ainsi qu'il est indiqué dans le brevet FIt I 330 932, renmplacer l'unique membrane d'un haut-parleur par deux ou plusieurs membranes se déplaçant en phase dans le même sens et juxtaposées; ainsi découple-t-on l'onde arrière de l'onde avant. Dans le brevet FR 1 51U 26U, on trouve oes tentatives intéressantes pour limiter le "confi- nement d.u son" et surtout résoudre l'inacceptable caractère directionnel d'installation classique affectant gravement le diagramme des radiations acoustiques. D'autres propositions sont exposées notamment dans le brevet FRi 2 338 616 pour remédier aux distorsions et résonances créant des perturbations dans l'audition; il est notamment proposé de remplacer les haut-parleurs frontaux par au moins deux haut-parleurs semblables, disposés en file les uns derrière les autres, dans un support commun, cyliri- drique ou non, dont l'extrémité avant est obturée par l'un des haut-parleurs et 'l'extrémité arrière par l'autre haut- parleur monté en phase acoustique, c'est-à-dire électrique- erient en série ou en parallèle selon la disposition de la membrane du haut-parleur arriUre. Un sait maintenant que ce type de solution reste très partielle; en effet, tous les inconvénients de direc- tionnalité ou de fréquences de résonance subsistent et sont même amplifiés par le couplage électrique des haut-parleurs avant et arrière, alors que les améliorations obtenues par ailleurs viennent grever le prix de l'installation. lb La présente invention vise à remédier à ces inconvé- nients en procurant une solution tout à la fois exception- nelle quant la fidélite de reproduction et au confort d'écoute des sons, remarquable de simplicité induisant non seulement un étonnant rapport qualité-prix, mais encore d'excellente capacité à s'intégrer dans l'environnement. Un a donc trouvé, suivant l'invention, un transducteur élec- tro-acoustique constitué d'une enceinte en forme de révolu- tio, autour d'un axe dont chaque extrémité est obturée par un hautparleur les deux haut-parleurs étant montés uos à 2U dos dans l'axe de l'enceinte, caractérisé en ce que l'un des haut-parleurs est alimenté par une source d'énergie électri- que, en ce sens ledit haut-parleur est actif, alors que l'autre hautparleur est passif en ce qu'il ne reçoit aucune alimentation électrique, son mouvement résultant de l'onde arrière du haut-parleur actif. - Un savait jusqu'ici que la mise en file des deux haut-parleurs renforçait la puissance phonique de l'ensenm- ble; en revanche on a pu mettre en évidence que l'utilisa- tion d'un seul haut-parleur actif permet d'obtenir un ren- dement maximal exclusivement lié à sa propre dynamique, le haut-parleur passif "récupérant" l'onde arrière suivant un mouvement résultant directement de l'onde transmise et non d'une consigne électrique donnant par définition une riyidi- té d'excitation qui n'a aucune chance de tenir compte de la réaction intrinsèque de l'enceinte. En outre, l'unique lhaut- parleur actif contribue garantir une totale homogénéité du timbre. Un a aussi constaté, dans le transducteur suivant l'invention, que la forme de révolution suivant un axe, donnée au support des deux haeut-parleurs, assurait àA l'onde arrière du haut-parleur actif un réel guidage, naturellement amplifié par le haut-parleur passif, évitant ainsi toute contrainte et donc toute distorsion notamnient dans le regis- tre des fréquences basse, qui se traduit par une impression de spontanéité et de naturel. Le support des deux haut-parleurs, selon une autre caractéristique de l'invention, est avantageusement consti- tué d'une matièLre souple évitant toute résonance pour l'onde arrière et toute diffraction pour l'onde avant. Naturel- lemiient, il irmporte que le support soit réalisé en tel ou tel matériau souple qui dépendra plus de critères d'économie ou d'esthétique: on peut, en effet, considérer tout aussi bien des supports en carton ondulé, qu'en fibre ou en matériau compact ou encore en cuir et même en matériau tissé... Suivant une caractéristique complémentaire de l'in- vention, le transducteur a avantageusement une forme cylin- drique procurant une commodité de construction contribuant à l'économie du système; cette forme particulière est, en outre, tout à fait adaptée à une autre particularité de l'invention préconisant d'utiliser deux haut-parleurs stric- tenient identiques afin de n'introduire aucune source de distorsions d'origine purement mécanique. Enfin, la forme cylindrique de l'enceinte est idéale pour éviter les effet de bords bien connus dans les enceintes classiques et par conséquent éviter totalement la diffraction des sons. Il est évident que d'autres combinaisons de trans- ducteur suivant 1' invention peuvent être envisagés: on pourrait par exemple utiliser un haut-parleur passif de diamètre différent que celui du haut-parleur actif, ou en- core, l'enceinte pourrait être tronconique, ou évasée d'un côté, en hyperboloide de révolution etc... Tous les essais convergent neéaninoins vers une solution optimale prévoyant un support cylindrique et des haut-parleurs semiblables. buivant une autre caractéristique complémentaire ue l'invention le transducteur proposé doit être suspendu ver- ticalemient, le haut-parleur actif étant dirigé vers le haut et le haut-parleur passif vers le sol à une distance suffi- sante de celui-ci. Naturellement, il sera préféré une suspension par- faitement insusceptible de transmettre des vibrations l'environnelaent, utilisée avantageusement pour l'amenée des fils électriques. De cette manière, on réalise un transduc- teur électro-acoustique "total", idéalement chargé et par- faitement couplé avec la pièce d'écoute qui, de ce fait, intervient beaucoup moins qu'avec des enceintes classiques. Enfin, on a su déterminer qu'en ce qui concerne les dimensions des transducteurs électro-acoustiques suivant l'invention, il existe une relation tendant à retenir, comme hauteur de l'enceinte, le double du diamètre moyen de la même enceinte et ce pour un volume interne donné. Un décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé qui est une vue en élévation, partiellement en coupe suivant son axe vertical, d'un transducteur élec- tro-acoustique suivant l ' invention. Conformément au dessin, le transducteur électro- acoustique suivant l'invention est constitué d'un premier haut-parleur "actif" 1, de diamètre extérieur égal à 21 cmr et présentant, de façon connue en soi, toutes les disposi- tions électromécaniques autorisant une bande passante com- prise entre 4U et 18 UUO Hertz. Ce haut-parleur 1 est monté sur un disque 2 de diamètre égal à 25 cm. Ce disque est 3t réalisé de préférence dans un panneau de 19 mi, d'épaisseur constitué de copeaux de bois solidarisés par une résine époxy. Un deuxième haut-parleur "passif" semblable au pre- mier haut-parleur 1 est également monté sur un disque 4 identique au disque 2. Les deux disques 2 et 4 qui sont centrés sur le même axe i une distance de 5U ciii l'un de l'autre, reçoivent sur leur périphérie une feuille 5, en carton ondulé par exemple, venant s'enrouler sur les deux disques 2 et 3 auxquels elle est fixée par collage. Les cannelures de la feuille 5 sont disposées suivant une génératrice du cylindre 6 ainsi constitué. A l'intérieur du cylindre 6, la paroi souple consti- tuée par la feuille 5 est tapissée d'une épaisseur d'environ cm de laine de roche ou d'ouate synthétique 7. Le cylindre 6 est suspendu verticalement au moyen de deux cordons 8 solidaires du disque 2, venant s'accrocher sur un support 9 en forme de potence, de telle sorte que le haut-parleurl'actif" 1 soit tourné vers le plafond. On ali- mente ce même haut-parleur 1 en utilisant avantageusement, par exemple, les cordons 8 pour l'amenée des fils électri- ques Ba depuis une source sonore quelconque. Le haut-parleur 3 n'est raccordé à aucune source et on le laisse libre de "travailler" sous les seules sollici- tations de l'onde arrière du haut-parleur "actif" 1 contri- buant de ce fait à son étouffement et donc au renforcement phonique de l'onde avant avec laquelle il y a totale super- 2b position du moins pour le registre des fréquences graves. Le transducteur électro-acoustique ainsi décrit et conforme à l'invention est avantageusement décoré sur sa paroi latérale 1U de manière a mieux s'intégrer dans l'environnement. Ce même environnement détermine par ail- leurs la hauteur optimale du haut-parleur "passif" 3, par rapport au sol, en considérant une hauteur minimale fixée a 3U cm, de manière qu'il y ait un couplage acoustique parfait entre le transducteur et l'environnement. I1 ressort alors une écoute remarquable proche du son "total" domnnant l'impression très inattendue d'une audi- tion à l'"intérieur des instruments" et ce quelque soit la situation relative de l'auditeur par rapport aux transduc- teurs. RLVLENDICATIONS 1.- Transducteur électro-acoustique constitué d'une enceinte en forme de révolution autour d'un axe dont chaque extrémité est obturée par un hautparleur, les deux haut- parleurs étant montés dos à dos dans l'axe de l'enceinte, caractérisé en ce que l'un des haut-parleurs (1) est alimien- té par une source d'éneryie électrique, en ce sens ledit haut-parleur (1) est actif, alors que l'autre haut-parleur 1U (3) est passif en ce qu'il ne reçoit aucune alimentation électrique, son mouvement résultant de l'onde arrière du haut-parleur actif (1). 2.- Transducteur électro-acoustique suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'enceinte (6) est maintenue ver[icalement suivant son axe à plus de 3U clii de toute surface par tout moyen, connu en soi, insusceptible de transmettre des vibrations ou d'entrer en résonance avec le transducteur électro-acoustique, le haut-parleur actif (1) étant au dessus de l'enceinte (6). J 3.- Transducteur électro-acoustique suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la paroi latérale (5) de l'enceinte (6) est constituée d'un matériau souple, connu en soi, insusceptible d'entrer en resonance avec les ondes avant ou arrière des haut- parleurs. 4.- Transducteur électro-acoustique suivant l'une quelconque des revendications précédentes caraetérisé en ce que les deux haut-parleurs (1,3) sont fixés sur des disques rigides (2,4) en matériau simple ou composite, acoustique- 3U ment très absorbant, de diamètre légèrement supérieur au diamètre de chaque haut-parleur, autour desquels s'enroule le matériau souple (5) de l'enceinte (6). 5.- Transducteur électro-acoustique suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la paroi latérale interne de l'enceinte (6) est tapissée d'un maltériau (7) acoustiqueellent ubsorbanl, tel que laine de roche, sur une épaisseur d'au moins quelques centi- miè tres. 6.- Transducteur électro-acoustique suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'enceinte de révolution (6), est tronconique ou cylin- drique. 7.- Transducteur électro-acoustique suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les deux haut-parleurs (1,3) sont ue mnme dimension ou de dimensions différentes. 8.- Transducteur électro-acoustique suivant l'une 1O quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la hauteur de l'enceinte (6) est sensiblement égale au double de son diamètre moyen pour un même volume d'enceinte (6). 9.- Transducteur électro-acoustique suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le haut-parleurs actif (1) est du type électro-dyriamique à large bande passante d'un diamètre au moins égal à 21 cm.