Brevet FR2612721A1 — publié le 19880923

La présente invention concerne un nouveau type d'enceintes acoustiques utilisées pour la restitution des sons dans les domaines de la hautefidélité et de la sonorisation. L'enceinte consiste en un système électro-acoustique principalement composd de deux éléments: un boitier et un haut-parleur. On peut rappeler que les baffles et enceintes acoustiques furent conçus, d'une part, pour réduire ou éliminer le court-circuit acoustique; pour augmenter le rendement acoustique du haut-parleur, et surtout afin d'atténuer sa fréquence de résonance. La plupart des enceintes acoustiques existant actuellement sont closes. Ce type d'enceinte entratne divers inconvénients. Principalement, une absorption de l'onde arrière, ce qui réduit considérablement le rendement du système, et a comme autre conséquence le mauvais rendu du relief sonore. D'autre part, l'inertie du volume d'air enclos s'oppose au libre déplacement de la membrane, et donc, entrave son bon fonctionnement. Enfin, la fréquence de résonance, par son caractère dominant, gène la bonne restitution du spectre sonore, et particulièrement des fréquences graves. Le dispositif que nous proposons tend à apporter une solution ces problèmes, c'est à dire à A) -Attdnuer la fréquence propre *(fréquence ds résonance) B) -Libérer le déplacement de la membrane qui alors fonctionne au mieux de ses caractéristiques. C) -Restituer intégralement l'onde arrière du haut-parleur. Notre enceinte est constituée d'un ou plusieurs haut-parleurs et d'un ou plusieurs boitiers ouverts, de forme parallélépipédique, ou autre, et ne pouvant outre, puisqu'ils sont ouverts, assimilés à des résonnateurs de Helmholtz. Le caractère ouvert du boitier ( ou des boitiers ) de l'enceinte permet l'obtention des effets B et C mentionnés plus haut. Le volume d'air contenu dans le boitier ouvert constitue un sys tème oscillant qui est le siège d'ondes stationnaires. La fréquence fondamentale de ces ondes stationnaires est égale, soit à la fréquence de résonance du haut-parleur, soit aux multiples de celle-ci. Pour entretenir les oscillations du système, il faut lui transférer de l'énergie; cette énergie ne lui sera transférée par le haut-parleur qu'è la fréquence de résonance de celui-ci, et aux harmoniques de cette fréquence, ce qui aura pour effet d'amortir la fréquence de résonance du haut-parleur (effet A). Le boitier doit être calculé de telle sorte que les fréquences fondamentales des ondes stationnaires soient égales à la fréquence de résonance F du haut-parleur, ou à un multiple (harmonique) de cette fré o quence. (I1 est souhaitable, que les fréquences des ondes stationnaires soient égales à un des premiers multiples (2F ,3F ,4Fo,5F ,...) de la fré quence de résonance F du haut-parleur.) o A cette fin, les cotes internes du boitier (hauteur, largeur, profondeur.) devront être chacune égale, soit à la longueur d'onde t de la fréquence de résonance F du haut-parleur, soit à un multiple, soit à un o eous multiple de cette longueur d'onde t Si ce dispositif comporte plusieurs haut-parleurs dont les fréquences de résonance ne sont pas de valeurs égales, leurs fréquences de résonance devront être multiples ou sous multiples les unes des autres. Dans le cas ou il y a plusieurs boitier avec un haut-parleur par boîtier, les cotes internes (hauteur, largeur, profondeur) de chaque boitier se calculent comme il est indiqué plus haut. Dans le cas ou il y a plusieurs haut-parleurs par boîtier, quelque soit le nombre de boîtiers, le choix du haut-parleur dont la longueur d'onde t0 de la fréquence de résonance F sert de base pour le calcul des o cotes internes (hauteur, largeur, profondeur) de chacun des boîtiers, est précisé en fin de description. La figure 1 présente un exemple de réalisation. Elle montre une enceinte de forme parallélépipédique constituée d'un haut-parleur (A) et d'un coffret ouvert sur la face opposée à celle sur laquelle est fixé le hautparleur (A). (E), (L), (P) sont les cotes interne du coffret. Ce boitier peut être assimilé suivant trois axes perpendiculaires à un tuyau ouvert à une extrémité. Suivant les trois axes OX, OY, OZ, il peut y avoir naissance dans le boitier d'ondes stationnaires. I1 y a ainsi trois fréquences fondamentales calculables. On a toujours un noeud de vitesse sur les parois, donc L # 1 H = # P 4 2 2 4 C C C F1 2C 2 2H 3 4P C: vitesse de propagation du son dans l'air. #1,#2,#3 : longueurs d'ondes des 3 fréquences fondamentales. F1, F2, F3 : fréquences fondamentales Selon notre dispositif: #1 = #o #2 = #o #3 = #o ( n1, n2, n3 entiers ) n1 n2 n3 longueur d'onde de la fréquence de résonance du haut-parleur. F : fréquence de résonance du haut-parleur. Et P1=n1F0 F2= Fo F2=n2F0 F3=n3Fo Puisque: #1= 2L #2 = 2H #3= 4P Alors: L =# o H =# o P =# o L lo ;Co 2n1 H=- 4n3 2 Dans le cas ou il y a plusieurs haut-parleurs dans un boîtier, les cotes internes H, L, P du boitier sont calculées d'après la longueur d'onde de de la fréquence de résonance Fo du haut-parleur ayant la fréquence de résonance Fo la plus basse. REVENDICATIONS 1) Une enceinte acoustique constituée d'un boitier ouvert, ou de plusieurs boitiers ouverts de forme parallélépipédique ou autre et d'un haut-parleur (A) ou de plusieurs haut-parleurs, caractérisée on ce que les cotes internes (H, L, P) du boitier ou des boîtiers sont chacune égale soit à la longueur d'onde de la fréquence de résonance Fo du haut-parleur (A) ou des haut-parleurs, soit un multiple de la longueur d'ondeho de la fréquence de résonance Fo du haut-parleur (A), ou des haut-parleurs, soit à un sous multiple de la longueur d'onde7bo de la fréquence Fo du haut-parleur (A) ou des haut-parleurs. 2) Une enceinte acoustique selon la revendication 1 dans le cas ou elle comporte un nombre n de haut-parleurs (n) 1) dont les fréquences de résonance Fi (1 (i n) ne sont pas de valeurs égales, caractérisée en ce que les fréquences de résonance Fi des haut-parleurs soient multiples ou sous multiples les une des autres. 3) Une enceinte acoustique selon les revendications 1 et 2 dans le cas ou il y a plusieurs haut-parleurs dans un boîtier, caractérisée en ce que les cotes internes (H, L, P) du boitier sont calculées d'auprès la longueur d'onde t o de la fréquence de résonance Fo du haut-parleur. ayant la fréquence de résonance Fo la plus basse.