Brevet FR2687885A1 — publié le 19930827

i Appareil pour améliorer la reproduction de fréquences basses par des enceintes acoustiques à espace clos. Les enceintes acoustiques classiques ont une reproduction inférieure des basses fréquences Dans les espaces clos réduits, ils se développent des forces de compression qui empochent le mouvement de la membrane du haut parleur Les forces proviennent du changement de volume de l'air dans l'espace qui a pour cause le mouvement de la membrane du haut parleur La membrane compresse ou décompresse l'air et les forces en résultent, empechent le movement de la membrane Etant élastiques, les forces augmentent la fréquence de résonnance de l'enceinte. Pour obtenir une bonne reproduction des basses on emploie des espaces larges, ou bien différentes sortes de caisses résonnantes Parfois la caractéristique de fréquence des signaux est corrigé, ou les haut parleurs sont controlés par des servo controleurs Toutes ces solutions provoquent des distortions, ne sont pas practiques ou ont une réponse faible Une autre méthode connue consiste en un deuxième haut parleur qui se trouve à l'intérieur de l'espace et qui sert à simuler un volume plus grand Mais cette méthode transfère simplement les problemes du haut parleur de façade au haut parleur interne Pour arriver à un résultat satisfaisant, de grands espaces doivent de nouveau utilisés En outre, des problèmes surgissent, résultant des distortions causées par le déphasage entre le mouvement des membranes. L'inventar décrite par les revendications 1-6 améliore la reproduction des basses fréquences par une enceinte acoustique à espace réduit et à membranes de haut parleurs à grande surface. Les systèmes inventés n'utilisent ni une correction directe des signaux d'attaque, ni une système servo pour le haut parleur d'émission. Les résultats sont définis par les systèmes caractérisés par les revendications 1-6 Les systèmes inventés sont uniques, par le fait que les différences entre la pression du gaz à l'intérieur de l'espace et la pression moyenne équilibrée durant un certain laps de temps, en dehors de l'espace, sont presque éliminées par le mouvement d'une membrane controlée par un servo controleur à l'intérieur de l'espace Cette membrane fait partie d'un système de servo controle Elle réagit meme à des forces très faibles qu'elle subit par des mouvements relativement forts dans la direction de ces forces. Le diagramme 1 montre un appareil décrit dans la revendication 1 L'espace du haut parleur est divisé en trois chambres par deux cloisons insonores et presques hermétiques Tl, T 2 La première chambre Vl est entouré par la membrane du haut parleur émetteur de façade T Ri, en partie par la cloture G, par le cloison intérieure Tl et par une membrane interne M 3. La membrane rigide M 3 est incorporée dans une ouverture de la cloison intérieure de manière à ce que'elle sépare le volume Vl de la chambre V 2 Elle peut etre déplacée très facilement. Parallèlement à cette membrane, un transducteur électrodynamique intérieur TR 2 est placé dans un trou de la deuxième cloison intérieure T 2. La membrane du transducteur intérieur est située en parallèl à l'autre membrane interne La distance en est courte par rapport à la longeur de l'onde acoustique des basses fréqences. Le diamètre de la membrane M 2 de transducteur intérieur est un peu plus petit que ce diamètre de l'autre membrane intérieure M 3 La variation de la distance entre ces deux membranes est mmésurée Cette mésure est obtenue par utilisation des methodes inductives, capacitives, résistantes ou pizoéléctriques La figure montre un senseur capacitif. Un circuit électronique produit un signal proportionnel aux changements de la distance Le signal est dirigé vers un controleur R qui est par example PID, ou de préférence un controleur d'état Le signal de sortie du controleur est amplifié par un amplificateur de puissance qui excite le transducteur interne TR 2 Le controleur est dimensionné de manière assez puissante, afin de maintenir une distance constante entre les deux membranes intérieures, c'est à dire que les changements de distance sont presque suprimés Le controleur d'etat controle la distance entre les membranes internes et leurs dérivés ainsi que la position de la membrane du transducteur intérieur et ses dérivés Pour y parvenir, on mésure également la position de cette membrane du transducteur. Comme les surfaces effectives des deux membranes intérieures sont pratiquement égales, et comme leur distance reste constante, la pression des gaz dans la chambre centrale V 2 entre les membranes reste presque constante aussi Cela reste le cas malgré le déplacement de la première membrane interieure M 3, causé par les variations du volume Vl La membrane intérieure réagit comme si le volume intérieure V 2 était très large Le bord de cette membrane est attaché avec souplesse à la cloison intérieure, pour permettre un déplacement facile. Par conséquence, la pression dans la chambre Vl est maintenue de manière presque constante aussi et la performance du haut parleur T Ri n'est pas compromise par des effets de compression. L'appareil décrit dans les revendications 2 et montré par le diagramme 2 est similaire à l'appareil décrit çi dessus Néan moins la cloison interne Tl a été omise La membrane intérieure M 2 est fixée directement à la membrane Ml du transducteur intérieur Le volume V 2 est entouré par les deux membranes. Cet appareil permet d'élaborer des espaces tout simple avec une seule partition intérieure Il est à ajouter que la force nécessaire au déplacement de la membrane M 2 est meme réduite, puisqu'elle est accrochée à la membrane Ml au lieu d'etre reliée à une cloison fixe De plus, le diamètre des deux membranes n'a pas besoin d'etre équivalent, comme l'appareil de la revendication i exige. La revendication 3, décrit comment construire un senseur capacitif pour mesurer la distance Les deux membranes internes sont couvertes par deux couches conductives qui forment un condenseur La distance entre les membranes est inversement proportionelle à la capacité qui est mesurée. Dans la revendication 4, un dispositif est décrit par lequel la pression dans la chambre V 2, plutot que la distance entre les membranes internes, est mesurée Pour obtenir cette mesure, un senseur à pression pizoéléctrique, fait de fluoride polyvinylidene est utilisé Tout en étant bon marché et simple il est efficace La pression est gardée constante par le contoleur Le résultat est le meme que celui obtenu dans les appareils çi dessus mentionnés. Le sujet de la revendication 5 est l'appareil comportant une seule séparation interne et une membrane interne qui fait partie d'un transducteur électrodynamique Le diamètre de la membrane interne est un peu plus petit que celui de la membrane de façade La distance entre la membrane du haut parleur de façade et la membrane interne, est mesurée et gardée constante par un controleur qui domine la membrane interne En faisant cela, un large volume interne est simulé. La revendication 6, propose de mesurer la position de la membrane du transducteur éléctrodynamique intérieur et d'utiliser la valeur mesurée avec un controleur d'état En aussi controlant la position de la membrane, le comportement dynamique de la membrane du transducteur n'influence pas les autres composantes du système La vibration de la membrane de transducteur est supprimée par le controleur. Descriptions des diagrammes. Les diagrammes 1 et 2 montrent les apareils décrits dans les revendications 1 et 2. Diagramme 1: Le volume à l'intérieur de l'enceinte G, est divisé en trois chambres Vl,V 2 et V 3 par deux cloisons Tl et T 2 La membrane interne M 3 est incorporé à la cloison Ti Le transducteur interne T Ri, avec la membrane M 2, est assemblé dans l'ouverture de la cloison T 2 T Ri est le laut parleur de façade. Diagramme 2: Le volume à l'intérieure de l'espace G est divisé par la cloison T en deux chambres Vl et V 2 Le transducteur interne TR 2 est incorporé à la cloison T La membrane M 2 est reliée à la membrane Mi Les deux membranes enveloppent le volume V 2 La distance d des deux membranes est mesurée par l'appareil M et est gardée constante par le controleur R, l'amplificateur A, et le transducteur TR 2 Le haut parleur T Ri est contigu au volume Vi. Revendications 1 Appareil pour améliorer la reproduction des basses fréquences par des enceintes acoustiques avec espace clos, caractérisé par les faits, que le volume intérieur de la cloture (G) est divisé en 3 chambres (Vi, V 2, V 3) par 2 cloisons rigides, insonores et presque hermétiques, que la première chambre est entourée par la membrane du haute parleur (T Ri), la première cloison (Tl) et les sections de la cloture (G), que la deuxième chambre est entourée par les deux cloisons internes et des sections de la cloture, que la troisième chambre est entourée par la deuxième cloison interne (T 2) et des sections de la cloture, que une membrane (M 3) légére, rigide et presque hermétique est incorporée dans une ouverture de la première cloison interne, de façon à ce que cette membrane sépare la première et la seconde chambre internes (Vi, V 2), que cette membrane est reliée à la cloison par un matériau souple qui lui permet de bouger, que un transducteur électrodynamique (TR 2) est incorporé à la deuxième cloison interne, de façon à ce que sa membrane (M 2), presque hermétique, sépare la deuxième et la troisième chambre, que le diamètre de la membrane du transducteur intèrne est plus petit que celui de l'autre membrane interne (M 3), que les deux membranes internes sont placées parallèlement l'une à l'autre, que des variations de la distance entre les deux membranes internes sont mesurées par des moyens optiques, inductifs, capacitifs, piézoélectriques et de résistance et que un signal électrique, proportionnel à ces variations est produit, que ce signal est appliqué a un servo régulateur électrique (R), que ce régulateur commande un amplificateur de puissance (A) qui excite le transducteur interne (TR 2), et que le régulateur est dimensionné de façon à ce que la distance entre les deux membranes internes soit maintenue presque constante à tout moment. 2 Appareil pour améliorer la reproduction des basses fréquences des enceintes acoustiques avec espaces clos caractérisé par les faits, que le volume intérieur de la cloture (G) est divisé par une cloison (T) insonore et presque hermétique, en deux chambres (Vl, V 3), que la première chambre est entourée par le membrane du haut parleur (T Ri), la cloison (T) et des parties de la cloture (G), que la deuxième chambre (V 3) est entourée par le cloison interne (T) et des sections de la cloture, que un transducteur électrodynamique est incorporé a cette cloison interne de façon à ce sa membrane principal (Mi) sépare les deux chambres l'une de l'autre, que une deuxième membrane (M 2) plus petit, insonore et presque hermétique est attachée par le bord à la membrane principale, de telle façon qu'une troisième chambre (V 2) soit entourée par les deux membranes, que la seconde membrane est reliée à la membrane principale par un materiau souple et hermétique qui lui permet de bouger, que cette seconde membrane soit contig e a la première chambre (Vl), que les 205 changements de distance entre les deux membranes internes soit mesurés par des moyens optiques, inductifs, capacitifs, piézoélectriques ou de résistance et produit, que ce signal est appliqué à un servo contolleur électrique (R), que le controleur commande un amplificateur de puissance (A) qui dirige le 210 transducteur interne (TR 2), et que le controleur est dimensioné de façon à ce que la distance entre les deux membranes internes soit maintenue presque constante à tout moment. 3 Appareil selon les revendications 1 ou 2, caractérise par les 215 faits, que les surfaces des deux membranes internes qui s'opposent l'une l'autre, sont enrobées par un materiau à conduction électrique, que les deux couches forment un condenseur ayant une capacité inversement proportionelle à la distance entre les deux membranes, que les changements de 220 capacité sont mesurés et un signal électrique proportionnel est produit, et que ce signal est transmis à le controleur. 4 Appareil selon les revendications 1-3 caractérisées par les faits, que dans la chambre interne qui est entourée par les deux 225 membranes internes, se trouve un senseur à pression fait de flouride de polyvinylidene ou d'autres matériaux piezoéléctriques, que le senseur produit un signal électrique proportionnel à la pressure, que ce signal est appliqué à un controleur électrique (R), que le controleur commande un 230 amplificateur de puissance (A) qui dirige le transducteur interne (TR 2), et que le controleur est dimensionné de façon à ce que la pression soit maintenue presque constante à tout moment. 235 5 Appareil pour ameliorer la reproduction de basses fréquences par des enceintes acoustiques avec espaces clos caracterisés par les faits, que le volume intérieur de la cloture est divisé par une cloison (T 1) insonore et presque hermétique en deux chambres, que un transducteur électrodynamique (TR 2) est 240 incorporé à la cloison interne de façon à ce que sa membrane soit parallèle à la membrane du haut parleur (TR 1) de l'enceinte, que le diamètre de la membrane interieure et plus petit que celui de la membrane (Ml) du haut parleur, que les changements de distance entre les deux membranes sont mesurés 245 par des moyens optiques, inductifs, capacitifs, resistants et piezoéléctriques et un signal electriques proportionel est produit, que le signal est appliqué à un controleur électrique (R), que le conrolleur controlle un amplificateur de puissance (A) qui dirige le transducteur interne (TR 2), et que le 250 contolleur est dimensioné de façon à ce que la distance entre les deux membranes soit maintenues constant à tout moments. 6 Appareil selon les revendications 1-5 caracterisé par les faits, que la position de la membrane du transducteur interne 255 (TR 2) est mesurée aussi, que le controleur est un controleur d'état et que les details controlés sont la distance des deux membranes internes et ses dérivés et la position de la membrane du transducteur interne et ses derives.