Brevet FR2685156A1 — publié le 19930618

La présente invention concerne un transducteur électroacoustique, ainsi qu'une enceinte acoustique comportant au moins un tel transducteur. On connaît déjà, par le brevet FR-2 638 930 de la même demanderesse, un transducteur electroacoustique, comportant un fil susceptible d'émettre des ions lorsqu'il est porte à un potentiel électrique suffisamment relevé, ledit fil émetteur d'ions étant agence entre deux premières électrodes, parallèles l'une à l'autre, relies à un modulateur, entre lesquelles peut être créé un champ électrique module agissant sur lesdits ions, et deux secondes électrodes parallèles l'une à l'autre et prévues de part et d'autre dudit fil émetteur d'ions respectivement, lesdites secondes électrodes etant portees à un potentiel électrique tel qu'un flux d'ions est cree entre ledit fil émetteur d'ions et lesdites secondes électrodes, flux d'ions sur lequel agit ledit champ electrique modulé. Dans un tel agencement, le fluide ionisé créé entre le fil emetteur d'ions et les secondes électrodes est attiré par les premières électrodes au rythme de la modulation, en engendrant des pressions acoustiques dans l'air. Ledit flux d'ions joue ainsi le role d'une membrane ameliorant les performances d'un tel transducteur électroacoustique par rapport à des transducteurs antérieurs dans lesquels l'émission d'ions est très localisee, au voisinage immédiat de émetteur d'ions. Toutefois, dans le transducteur tel que décrit précédemment, les secondes électrodes sont réalisées sous forme de plaques, orthogonales aux premières électrodes, ce qui peut entralner une certaine dispersion du flux d'ions sur lequel agit le champ électrique module, en entraîna-tt ainsi une detérioration des performances de ce transducteur. La presente invention a pour but d'éviter cet inconvénient, et concerne un transducteur electroacoustique perfectionné dans lequel un flux d'ions peut être engendre, sans dispersion, entre le fil emetteur d'ions et les secondes électrodes. A cet effet, le transducteur électroacoustique, du type comportant au moins un fil susceptible d'emettre des ions lorsqu'il est porté à un potentiel electrique suffisamment élevé, ledit fil émetteur d'ions étant agencé entre deux premières electrodes, parallèles l'une à l'autre, reliées à un modulateur, entre lesquelles peut être créé un champ electrique modulé agissant sur lesdits ions, et deux secondes électrodes parallèles l'une à l'autre et prevues de part et d'autre dudit fil émetteur d'ions respectivement, lesdites secondes électrodes étant portees à un potentiel électrique tel qu'un flux d'ions est créé entre ledit fil émetteur d'ions et lesdites secondes electrodes, flux d'ions sur lequel agit ledit champ électrique modulé, est remarquable, selon l'invention, en ce que lesdites secondes électrodes sont constituées, chacune, par un élement cylindrique allongé, lesdits éléments cylindriques allongés et ledit fil émetteur d'ions s'étendant sensiblement dans un même plan parallèle aux plans desdites premières électrodes. Ainsi, il est garanti que le flux d'ions sera formé, sans dispersion, entre le fil émetteur d'ions et les secondes électrodes, et cela grâce à la structure particulière de ces dernières, à savoir des éléments cylindriques allongés. Selon un premier exemple de réalisation de l'invention, lesdits éléments cylindriques allongés, formant lesdites secondes électrodes, se présentent, chacun, sous la forme d'un barreau ayant un diamètre de l'ordre de quelques millimètres. En particulier, le diamètre dudit barreau peut être compris entre 2 et 4 mm. Par ailleurs, ce dernier peut être réalisé en acier inoxydable. Selon un second exemple de réalisation de l'invention, lesdits éléments cylindriques allongés, formant lesdites secondes électrodes, se présentent, chacun, sous la forme d'un fil ayant un diamètre de l'ordre du dixième de millimètre. En particulier, le diamètre dudit fil peut être compris entre 80 et 120 micromètres. Par ailleurs, ce dernier peut être réalisé en NiCr. Pour encore augmenter l'efficacité du transducteur, celui-ci peut comprendre une pluralité de fils émetteurs d'ions agencés parallèlement les uns aux autres, et des paires desdites secondes électrodes sont disposées de part et d'autre, respectivement, de chaque fil émetteur d'ions, deux paires successives desdites secondes électrodes présentant, à chaque fois, une électrode commune. Avantageusement, lesdites premières et/ou lesdites secondes électrodes sont disposées à des distances égales dudit ou desdits fils émetteurs d'ions. De préférence, lesdites premières électrodes sont réalisées sous forme de grilles, notamment en une matière textile rigide recouverte de carbone. Par ailleurs, ledit ou lesdits fils émetteurs d'ions peuvent être portés à un potentiel de l'ordre de + 9 kv. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Les figures 1 et 2 illustrent, schématiquement, un premier exemple de réalisation du transducteur électroacoustique de l'invention, dans lequel les secondes électrodes sont des barreaux. Les figures 3 et 4 illustrent, schématiquement, un second exemple de réalisation du transducteur électroacoustique de l'invention, dans lequel les secondes électrodes sont des fils. Les figures 5 et 6 illustrent l'agencement d'une pluralité desdites secondes électrodes. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, d'une part, et les figures 3 et 4, d'autre part, le transducteur électroacoustique 1 comporte un fil 2, relié à une source de haute tension 3, susceptible d'émettre des ions lorsqu'il est porté à un potentiel électrique suffisamment élevé, par exemple un potentiel de l'ordre de + 9 kV. Le fil 2 est agencé entre deux premières électrodes 4, parallèles l'une à l'autre, reliées à un modulateur 5 par l'intermédiaire d'un transformateur 6. Un champ électrique modulé peut ainsi être créé entre les deux électrodes 4, pour agir sur lesdits ions. Les électrodes 4 sont avantageusement réalisées sous forme de grilles en matière textile rigide recouverte de carbone. De ce fait, la formation d'arcs en présence de fortes modulations est rarissime, et ceux-ci ne sont pas entretenus comme ils le seraient avec des grilles métalliques. Par ailleurs, les électrodes 4 sont disposées à des distances de préférence égales du fil 2. En outre, deux secondes électrodes 7A (figure 1 et 2) et 7B (figures 3 et 4), parallèles l'une à l'autre, reliées à la masse sont disposées de part et d'autre du fil 2 respectivement. Selon l'invention, les secondes électrodes 7A,7B sont constituées, chacune, par un élément cylindrique allonge, lesdits éléments cylindriques allongés 7A,7B et le fil émetteur d'ions 2 s'étendant sensiblement dans le même plan parallèle aux plans des premières électrodes 4. Il convient de noter, de plus, que, comme les premières électrodes 4, les secondes électrodes 7A,7B sont avantageusement disposées à des distances égales du fil 2, de façon à éviter de créer un vent ionique lors de l'application de la tension de polarisation. Dans le premier exemple de réalisation (figures 1 et 2), les secondes électrodes 7A se présentent, chacune, sous la forme d'un barreau ayant un diamètre qui peut être compris entre 2 et 4 mm, et qui peut être réalisé en acier inoxydable. Dans le second exemple de réalisation (figures 3 et 4), les secondes électrodes 7B se présentent, chacune, sous la forme d'un fil ayant un diamètre qui peut être compris entre 80 et 120 micromètres, et qui peut être réalisé en NiCr. Le champ électrique modulé créé entre les premières électrodes 4 agit ainsi sur le flux d'ions 8, engendré entre le fil 2 et les secondes électrodes 7A, 7B, jouant le rôle d'une membrane vibrante immatérielle. En d'autres termes, le fluide ionisé créé entre le fil 2 et les électrodes 7A, 7B est attiré par les grilles 4 au rythme de la modulation, en produisant ainsi des pressions acoustiques dans l'air. Comme les électrodes 7A, 7B se présentent sous la forme de barreaux ou de fils, il n'existe pas de risque de dispersion du flux d'ions, ce qui risquerait de nuire aux performances du transducteur. Par ailleurs, la configuration "barreau" ou "fil" des secondes électrodes 7A, 7B permet, en toute efficacité, de concevoir l'agencement décrit ci-après et illustré par les figures 5 et 6. Sur ces figures 5 et 6, dans lesquelles on retrouve généralement les mêmes éléments que dans les figures précédentes, munis des mêmes références numériques, on voit que le transducteur électroacoustique 1 comprend, à chaque fois, une pluralité de fils émetteurs d'ions 2 agencés parallèlement les uns aux autres. Des paires de secondes électrodes 7A (figure 5) sous forme de barreaux tels que définis précédemment, et 7B (figure 6) sous forme de fils tels que définis également ci-dessus, sont disposées de part et d'autre, respectivement, de chaque fil émetteur d'ions 2, deux paires successives desdites secondes électrodes 7A ou 7B présentant, à chaque fois, une électrode commune. Comme déjà indiqué, cet agencement augmente encore l'efficacité du transducteur électroacoustique selon l'invention, et est rendu possible du fait de la structure particulière des secondes électrodes, barreaux ou fils. Par ailleurs, dans le premier exemple de réalisation des secondes électrodes (barreaux), on doit remarquer que le courant dû aux ions arrivant sur les barreaux ne correspond qu'à un tiers du courant total, le restant étant réparti sur les grilles de modulation en formant d'autres membranes virtuelles. En définitive, ce n'est pas seulement le plasma d'ions entre anode et cathode qui est à l'origine de la reproduction de l'onde acoustique, mais également les ions situés sur les grilles de modulation. Dans le second cas, dans lequel les secondes électrodes sont des fils, il apparat de plus que l'utilisation de cathodes émettrices d'ions négatifs (fils mis à la masse à faible rayon de courbure) permet d'étendre le domaine d'existence de la décharge continue : un flux d'ions négatifs traverse la zone de dérive des ions positifs et vient alimenter en électrons le côté cathodique de l'anode. Le courant est doublé par rapport au cas où les secondes électrodes sont des barreaux, par cette contre-émission, et la réponse acoustique augmente. REVENDICATIONS 1 - Transducteur électroacoustique, du type comportant au moins un fil (2) susceptible d'émettre des ions lorsqu'il est porté à un potentiel électrique (2) suffisamment élevé, ledit fil émetteur d'ions (2) étant agencé entre deux premières électrodes (4), parallèles l'une à l'autre, reliées à un modulateur (5), entre lesquelles peut être créé un champ électrique modulé agissant sur lesdits ions, et deux secondes électrodes (7A,7B) parallèles l'une à l'autre et prévues de part et d'autre dudit fil émetteur d'ions (2) respectivement, lesdites secondes électrodes (7A,7B) étant portées à un potentiel électrique tel qu'un flux d'ions est créé entre ledit fil émetteur d'ions (2) et lesdites secondes électrodes (7A,7B), flux d ions sur lequel agit ledit champ électrique modulé, caractérisé en ce que lesdites secondes électrodes sont constituées, chacune, par un élément cylindrique allongé (7A,7B), lesdits éléments cylindriques allongés (7A,7B) et ledit fil émetteur d'ions (2) s'étendant sensiblement dans un meme plan parallèle aux plans desdites premières électrodes (4). 2 - Transducteur électroacoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments cylindriques allongés, formant lesdites secondes électrodes, se présentent, chacun, sous la forme d'un barreau (7A) ayant un diamètre de l'ordre de quelques millimètres. 3 - Transducteur électroacoustique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre dudit barreau (7A) est compris entre 2 et 4 mm. 4 - Transducteur électroacoustique selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que ledit barreau (7A) est réalisé en acier inoxydable. 5 - Transducteur électroacoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments cylindriques allongés, formant lesdites secondes électrodes, se présentent, chacun, sous la forme d'un fil (7B) ayant un diamètre de l'ordre du dixième de millimètre. 6 - Transducteur électroacoustique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le diamètre dudit fil (7B) est compris entre 80 et 120 micromètres. 7 - Transducteur électroacoustique selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que ledit fil (7B) est réalisé en NiCr. 8 - Transducteur électroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de fils émetteurs d'ions (2) agencés parallèlement les uns aux autres, et en ce que des paires desdites secondes électrodes (7A,7B) sont disposées de part et d'autre, respectivement, de chaque fil émetteur d'ions (2), deux paires successives desdites secondes électrodes (7A,7B) présentant, à chaque fois, une électrode commune. 9 - Transducteur électroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdites premières électrodes (4) sont disposées à des distances égales dudit ou desdits fils émetteurs d'ions (2). 10 - Transducteur électroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdites secondes électrodes (7A,7B) sont disposées à des distances égales dudit qu desdits fils émetteurs d'ions (2). 11 - Transducteur électroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdites premières électrodes (4) sont réalisées sous forme de grilles. 12 - Transducteur électroacoustique selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdites grilles (4) sont formées d'une matière textile rigide recouverte de carbone. 13 - Transducteur électroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit ou lesdits fils émetteurs d'ions (2) sont portés à un potentiel de l'ordre de + 9 kV. 14 - Enceinte acoustique, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un transducteur électroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.