Brevet FR2638929A1 — publié le 19900511

ENCEINTE ACOUSTIQUE POUR TRANSDUCTION ELECTRO-ACOUSTIQUE. La présente invention se rapporte à une enceinte acoustique formée de deux sous-enceintes acoustiques indépendantes, l'une en tant qu'unité pour les sons graves, c'est-à-dire de basses fréquences, et l'autre pour les sons moyens-aigus ou moyens et aigus, c'est-à-dire de moyennes et de hautes fréquences, avec la particularité que, dans le premier cas, la sous-enceinte est divisée à son tour en deux parties ou chambres séparées par un écran acoustique o est installé un transducteur, celui-ci étant logé dans l'une des chambres tandis que l'autre reçoit un porte-voix ou cornet. Dans le second cas, c'est-à-dire dans celui de l'unité pour les sons moyens-aigus ou moyens et aigus, est incorporé un porte-voix ou cornet biconique complété d'un diffuseur biconique et d'un élément hermétique en forme de cloche qui agit comme chambre du transducteur proprement dit, installé à l'intérieur de celle-ci. La transduction acoustique est l'étape finale de la chatne des phénomènes qui commencent lorsqu'une bande magnétique activée analogiquement ou numériquement, un disque à sillons gravés ou bien un substrat gravé de façon optique, est exploré par un dispositif de lecture correspondant, de manière que ce dernier émette des signaux interprétés électriquement qui sont ensuite filtrés, traités et amplifiés afin d'être convertis à nouveau en son à l'aide du transducteur correspondant. Les transducteurs électro-acoustiques ou hauts-parleurs sont constitués, fondamentalement, par une bobine mobile associée à un aimant correspondant et à une membrane ou cône, le tout étant fixé à l'intérieur d'une structure de support. La bobine mobile reçoit le signal électrique correspondant au son et génère un champ magnétique variable qui produit des répulsions par rapport au champ que génère l'aimant fixe. Comme celui-ci est solidaire de l'armature alors que la bobine l'est de la membrane ou du cône et qu'enmQme temps ce c8ne est fixé à l'armature, il en - résulte que les déplacements de la bobine se traduisent par des mouvements du c6ne ou de la mebrane qui produisent le son correspondant en déplaçant des masses d'air. D'autre part, il faut tenir compte que la meilleure qualité que doit présenter un transducteur acoustique est celle grâce à laquelle le son produit par ce transducteur doit être le plus proche possible de celui généré à l'origine, le transducteur devant, par conséquent, reproduire ce son sans introduire de facteur de distorsion. A ce sujet, il a été démontré qu'avec un seul haut-parleur, il est possible de couvrir toute la gamme de fréquences audibles; pour cela, on doit recourir, pour les basses fréquences, à des hauts- parleurs de grand diamètre appelés "woofers" alors que, pour les fréquences plus élevées, on utilise des hauts-parleurs de diamètre inférieur appelés "tweeters". Il faut également tenir compte qu'un haut-parleur émet des sons dans deux directions opposées, l'une étant considérée comme postérieure et l'autre comme frontale, cela produisant entre les volumes d'air dans les deux parties situées de part et d'autre du haut-parleur des interférences entre les vibrations. Il ne fait aucun doute que la solution pour éviter ce genre de problème consisterait à séparer les deux parties par un écran acoustique afin que Èhacune des ondes générées soit circonscrite au côté correspondant. Cet écran, appelé écran infini, est irréalisable dans la pratique et il faut recourir pour l'obtenir à l'enceinte acoustique classique o l'on essaie d'éliminer l'onde postérieure. L'une des caractéristiques les plus importantes d'une enceinte acoustique est celle qui concerne le volume d'air qui y est contenu. Comme l'enceinte est hermétique, le mouvement de la membrane du hautparleur provoque une compression de l'air interne, cette compression étant négligeable si le volume d'air est suffisamment grand alors que, dans le cas contraire, la compression de l'air affecte la membrane, c'est- à-dire qu'il existe toujours un volume minimal d'enceinte au-dessous duquel il n'est pas possible d'obtenir une bonne reproduction des sons. Par conséquent, il est évident qu'un problème à résoudre dans les enceintes acoustiques est la taille de celles-ci et un autre problème est la mise en phase pour que les différentes longueurs d'onde parviennent compensées à l'auditeur grâce à une combinaison de phases très similaires au son originel avec la plus grande directivité possible. Ces problèmes sont différents selon que l'enceinte acoustique, formée de deux transducteurs ou davantage dont chacun est logé dans sa sousenceinte acoustique, est utilisée à l'air libre ou dans un local clos de même qu'ils sont différents selon que le local est conditionné de façon acoustique ou ne l'est pas et ils augmentent en fonction de la puissance acoustique utilisée. Lorsqu'il s'agit d'enceintes acoustiques professionnelles pour des salles telles que les discothèques ou les auditorium, ou bien pour des lieux en plein air, on comprend que ces enceintes acoustiques doivent avoir une grande taille et un poids élevé, ce qui complique autant leur installation que leur transport. L'enceinte acoustique pour transduction électro-acoustique réalisée selon la présente invention a été conçue pour résoudre ces problèmes de façon pleinement satisfaisante en offrant une structure telle, qu'à puissance égale, elle présente un volume environ 50% moindre que le volume de celles qui existent sur le marché et un poids environ 20% inférieur également, ce qui fait que cette enceinte acoustique peut, à dimensions identiques à celles des autres enceintes classiques, fournir une puissance supérieure, une courbe de réponse plus plate et offrir une distorsion moindre ainsi qu'une directivité constante et, par conséquent une meilleure distribution du spectre sonore, comme on va le décrire ci-après. De façon plus concrète, l'enceinte acoustique constitue un corps creux divisé en deux enceintes ou unités, l'une appelée unité pour sons graves et l'autre unité pour sons moyens-hauts ou moyens et hauts. L'unité pour les graves forme une sous-enceinte divisée en deux parties ou chambres par un écran acoustique intermédiaire, la chambre antérieure comprenant un porte-voix dont l'embouchure interne est égale ou inférieure à l'embouchure de la membrane correspondant au transducteur fixé sur cet écran acoustique, ce transducteur étant situé à l'intérieur de l'autre chambre. D'autre part, l'embouchure précitée du transducteur est à son tour égale ou inférieure à l'embouchure extérieure du porte-voix. Cette disposition et cette structure physique des composants mentionnés permettent une stabilisation pneumatique de la membrane du transducteur en compensant la charge postérieure et en apportant une meilleure hausse ou relief à l'extrémité des graves ou basses inférieures, en constituant ainsi un transformateur acoustique qui élève le rendement des graves en les alignant sur la courbe de réponse finale. Le stabilisateur pneumatique, constitué par la partie de la chambre comprise entre l'écran acoustique et le porte-voix, permet la réduction du volume total de l'enceinte sans que se produise un court-circuit acoustique, c'est-à-dire une immobilisation de la membrane du transducteur. En ce qui concerne l'unité pour les moyens-aigus ou des moyens et les aigus, celle-ci comprend un porte-voix de préférence biconique, les deux parties de ce porte-voix étant jointes par leur base de diamètre inférieur. La partie de porte-voix considérée comme interne se prolonge périphériquement sous forme d'une aile qui sert de support à un diffuseur biconique auquel elle est reliée et à un élément hermétique en forme de cloche qui agit comme chambre de transducteur. Ce diffuseur biconique incorporé agit en tant que correcteur de phase et contribue à la distribution du potentiel de forme verticale. On va maintenant décrire la présente invention en se référant à la figure unique du dessin annexé qui représente en coupe l'enceinte acoustique de la présente invention. Sur cette figure, on peut voir que l'enceinte acoustique de l'invention comprend deux sous-enceintes 1 et 2, totalement indépendantes et séparées par une cloison intermédiaire 3, ces sous- enceintes constituant des unités correspondant aux sons graves et aux sons moyens-aigus ou moyens et aigus, respectivement. La sous-enceinte 1, ou unité pour les graves, est divisée en deux chambres 4 et 5, approximativement et de préférence identiques, au moyen d'un écran acoustique 6, ce dernier étant muni d'un orifice pour l'installation d'un transducteur 7, lequel est soumis à une charge postérieure de compression indiquée par les flèches 8 à l'intérieur de la chambre 4 alors que sur son avant, elle comprend un porte-voix 9 qui peut être du type parabolique, conique, exponentiel ou hyperbolique et qui ne fait pas corps avec le transducteur 7, celui-ci étant logé dans l'enceinte 1, comme on peut le voir sur la figure. Le porte-voix 9 comporte une embouchure interne 10 qui doit être égale ou inférieure à l'embouchure de la membrane du transducteur 7, alors que l'embouchure de ce dernier doit être égale ou inférieure à l'embouchure extérieure 11 du porte-voix 9 lui-même. Comme conséquence de l'installation de ce porte-voix 9 dans la chambre 5, on voit que deux sous-chambres sont formées, l'une étant située précisément entre le porte-voix 9 et l'écran 6 et l'autre, référencée 5', correspondant précisément à la cavité qui détermine le porte-voix 9 luimême, de façon que la chambre générale 5 soit la somme de ces deux sous-chambres. Le volume de la partie se trouvant entre ce porte-voix 9 et l'écran acoustique 6 constitue un stabilisateur pueumetique de la membrane du transducteur 7 en compensant la charge postérieure 8 et en apportant une meilleure hausse à l'extrémité des graves ou sous- basses alors que la sous-chambre 5' ou partie qui correspond au portevoix 9 constitue un transformateur acoustique qui élève le rendement des graves en les alignant sur la courbe de réponse finale. De la sorte, le stabilisateur pneumatique mentionné ci-dessus permet de réduire le volume total de l'enceinte sans que se produise un courtcircuit acoustique, c'est-à-dire une immobilisation de la membrane du transducteur 7. En ce qui concerne la sous-enceinte 2 ou unité pour les moyens- aigus ou les moyens et aigus, on voit qu'elle comporte intérieurement une chambre 12 dans laquelle est également installé un porte-voix biconique formé de deux éléments, 13 et 14, joints par leurs bases de diamètre inférieur, avec la particularité que la partie du porte-voix 14 est celle qui est fixée à l'embouchure de l'enceinte 2 et, de ce fait, cette partie 14 du porte-voix est évasée à son bord antérieur référencé 15, comme on peut le voir sur la figure. La partie 13 interne du porte-voix se prolonge par une aile 16 formant une base pour le transducteur 17 et un support le diviseur biconique 18, les bases les plus grandes étant séparées par un collier central qui, à l'aide de bras saillants et radiaux, est relié à l'aile 16 qui supporte, en outre, un élément hermétique 19 en forme de cloche agissant comme une chambre vis-à-vis du transducteur 17 lui-même. Dans cette structure, le diffuseur biconique 18 agit comme un correcteur de phase et, en même temps que la partie 13 du porte-voix, distribue le potentiel de forme verticale dans le goulet que forme le bic6ne 13-14 du porte-voix. Ce diffuseur 18 doit rester le plus proche possible du transducteur 17 sans empêcher le déplacement maximum de celui-ci. La charge postérieure du transducteur 17 est maintenue dans la chambre 20 formée par l'élément hermétique 19 en forme de cloche, et une enceinte syntonisée étant ainsi réalisée alors que la charge antérieure est distribuée au bénéfice de la directivité et d'une présence plus importante quant au spectre total par le diffuseur et son porte-voix. Pour une réduction maximum de la chambre 4 correspondant à la première unité ou sous-enceinte 1 par rapport à la somme des deux autres souschambres de cette sous-enceinte 1, on a prévu des orifices ou fenêtres dans la cloison intermédiaire 3 qui sépare les deux sous-enceintes ou unités. Il ne semble pas nécessaire d'étendre davantage cette description pour que n'importe quel expert en la matière comprenne la portée de l'invention et les avantages qui en découlent. Les matériaux, la forme, la dimension et la disposition des éléments seront susceptibles de variations dans la mesure o cela n'entratne pas de changement aux aspects essentiels de l'invention. REVENDICATIONS 1. Enceinte acoustique pour transduction électro-acoustique comprenant deux sous-enceintes acoustiques (1 et 2) séparées par une cloison (3), à savoir une première sous-enceinte (1) constituant une unité pour les graves et une seconde sous-enceinte (2) constituant une unité pour les moyens-aigus ou pour les moyens et aigus, ces deux sous-enceintes comprenant chacune un transducteur pour convertir en son les signaux correspondants, caractérisé essentiellement en ce que la première sousenceinte (1) est divisée en deux chambres (4 et 5), approximativement identiques, au moyen d'un écran acoustique (16) sur lequel est installé un transducteur (7), un porte-voix (9) étant * installé dans la chambre antérieure (5), ce porte-voix étant indépendant du transducteur (7) luimême de façon que la partie de la chambre comprise entre l'écran (6) et la paroi du porte-voix (9) lui-même constitue un stabilisateur pneumatique vis-à-vis de la membrane du transducteur (7) en compendant la charge extérieure de compression (8) et en assurant une hausse plus prononcée à l'extrémité des graves ou sous-basses, tandis que la chambre que détermine le porte-voix lui-même constitue un transformateur acoustique qui élève le rendement dans les graves en les alignant par rapport à la courbe de réponse finale, et en ce que la seconde sous- enceinte (2) constituant l'unité pour les moyens-aigus ou les moyens et aigus comprend un porte-voix biconique formé de deux parties (13 et 14) jointes par leurs bases de diamètre inférieur de façon que la partie antérieure du porte-voix (14) soit prolongée frontalement par un évasement (15) à l'aide duquel elle est accouplée à l'embouchure de la sous-enceinte correspondante (2), tandis que la partie (13) du porte-voix se prolonge par une aile (16) qui forme le support d'un diffuseur biconique (18) du transducteur (17) et d'un élément hermétique (19) et forme de cloche, le tout de telle manière que le diffuseur biconique (18) agisse en tant que moyen correcteur de phase et comme moyen pour'distribuer le potentiel de façon verticale. 2. Enceinte acoustique pour transduction électro-acoustique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embouchure interne (10) du porte-voix (9) correspondant à la première sous-enceinte (1) a un diamètre égal ou inférieur à l'embouchure correspondant a la membrane du transducteur (7) et que cette dernière est, à son tour, égale ou inférieure à l'embouchure extérieure (11) du porte-voix (9). 3. Enceinte acoustique pour transduction électro-acoustique selon la revendication 1, caractérisé en que le diffuseur biconique (18) de la seconde enceinte a ses bases d'union de plus grand diamètre séparées par un collier central d'o s'étendent des bras pour joindre l'ensemble à l'aile (16) de la partie interne (13) du porte-voix biconique, la chambre (20) que forme l'élément hermétique (17) en forme de cloche constituant le moyen pour contenir la charge postérieure du transducteur (17) et formant en outre une enceinte syntonisée, la charge antérieure de ce transducteur (17) étant distribuée au bénéfice de la directivité.