Brevet FR2706723A1 — publié le 19941223

Le haut-parleur électro-dynamique à cône trouve ses limites dans son concept même. Il existe d'autres systèmes de restitution du son, qui font appel à des principes différents du système électro-dynamique. Comme par exemple : électrostatique, isodynamique ou encore piézo-électrique. Hormis quelques rares exceptions, aucun haut-parleur, de quelque principe soit-il, n'est capable de restituer seul le spectre sonore sans affaiblissement à une extrémité. Chacun des principes énoncés privilégiant une bande de fréquence particulière. Le système électro-dynamique présentant l'intérêt d'un rendement élevé est intéressant dans la restitution des fréquences bassets, compte tenu de la masse importante du cône. Ce même avantage ne se retrouve pas pour la restitution des fréquences élevées à cause d'une inertie prépondérante au regard des fréquences à transmettre. Afin de pallier cet inconvénient des haut-parleurs double cône ont été fabriqués. Mais il reste que ces 2 cônes sont entrainés par un même moteur, Celui-ci interférant sur l'un ou sur autre de ces cônes donnant ainsi une restitution assez duré par création de distorsion harmonique. Le but de la présente invention est de réunir en un seul transducteur deux éléments moteurs différents, bien qu'étroitement liés mécaniquement. Il a été retenu ici le principe électro-dynamique et piézo-électrique. Sans que cette configuration soit considérée comme la seule possible. Le cône en papier, on le sait, est responsable d'une distorsion par intermodulation. Les recherches actuelles sont toutes orientées précisément vers la substitution de cette matière par d'autres plus rigides, le polypropylène ou le kevlar par exemple. De plus la géométrie tronconique n'est pas idéale au regard de la directivité et des résonances engendrées. Le but de cette invention a été d'augmenter la rigidité du cône par un apport de matière, celle-ci devant également servir d'attelage mécanique au deuxième transducteur qui est bien ainsi en mouvement dans l'intégralité de sa masse avec le cône. Les recherches ont toutes démontré que le poids était un obstacle à la génération de fréquences élevées ce qui est secondaire pour la restitution des fréquences de grande longueur d'onde, on sait qu'un haut-parleur de grave ayant une masse (M) alourdie par une masse additive (M') voit sa fréquence de résonance s'abaisser. Dans le cas de cette invention M' représente l'apport de matière et le poids du haut parleur pour fréquences élevées. La courbe d'impédance de la figure 1 (représentant le haut parleur principal avant sa modification) et celle de la figure 2 (haut parleur modifié et incluant le second haut parleur piézo-électrique) mettent en évidence le déplacement de la fréquence de résonance qui se trouve être considérablement abaissée. Dans la configuration généralement adoptée d'un ensemble à deux voies les deux axes verticaux (dans l'enceinte) de chacun des transducteurs ne sont pas dans le même plan, d'où rotation de phase. Cette invention pallie cet inconvénient, les deux surfaces d'émission étant quasiment dans le même plan. A ceci s'ajoute que la surface du haut-parleur d'aigu participe, par le déplacement de l'ensemble, à l'émission des fréquences basses. Il s'agit donc au niveau du "tweeter" d'un train d'ondes de fréquences élevées (qu'il génère) superposées à un train d'ondes de fréquences basses qu'il n'émet pas mais dont sa surface participe à la génération de ce train d'ondes. De plus l'apport de matière à l'intérieur même du cône rigidifie tout naturellement celui-ci ce qui est favorable à son fonctionnement en piston . La distorsion par intermodulation est amoindrie par un meilleur amortissement interne. Cependant la bande passante est moins étendue vers le haut du spectre, ce qui est logique compte tenu de la masse plus élevée. Le relais étant alors assuré par le haut-parleur d'aigu. Afin d'éviter tout filtrage extérieur la recherche a donc porté sur un raccordement naturel des fréquences de transfert. Pour la réalisation du prototype le choix s'est porté sur un haut parleur électro-dynamique de 17 cm de diamètre permettant un raccordement vers 5 khz afin d'éviter le transfert dans la bande médium où l'oreille humaine est la plus sensible. Le haut parleur retenu permettant une courbe de réponse plus étendue dans l'aigu au delà de la fréquence la plus basse que pouvait transmettre le haut-parleur spécialisé dans les fréquences élevées autorisant ainsi une chute de la bande transmise du haut parleur électro-dynamique, chute due à l'augmentation du poids que représentent et l'apport de mousse et le "tweeter". Pour le haut-parleur d'aigu le système piézo-électrique représentait un compromis possible compte tenu du faible poids de ce type de haut parleur. Le choix s'est alors porté sur une pastille piézo-électrique de 15 mm. de diamètre (fig.3 - A) reliée à un cône papier (fig. 3 - B) dont le diamètre maximum est de 40 mm; l'ensemble étant inclus dans une demi-sphère plastique (fig. 3 - C) et moulé dans le cône du haut parleur électro-dynamique par l'apport d'une mousse polyuréthane (Fig.3 - D). L'ensemble ainsi rapporté n'excédant pas 15 grammes. Un autre type de moulage a donné des résultats intéressants: des fines billes de polystyrène (2mm. de diamètre) ont été liées entre elles par une résine époxy très liquide et ont ensuite servi à l'empotage du cône ainsi qu'à l'arrimage mécanique du second haut parleur. Il va de soi que l'invention ne se limite pas à la seule forme d'éxécution décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle s'attribue à toute réalisation dérivée des principes exposés quelque soit les types de transducteurs utilisés. REVENDICATIONS 1 - Transducteur électro-acoustique caractérisé en ce quril est constitué d'un haut parleur électro-dynamique à cône traditionnel dont le volume tronconique est totalement ou en partie garni de matière et d'un second haut-parleur moulé dans la dite matière et vibrant dans la totalité de sa masse avec ledit haut parleur à cône traditionnel. 2 - Transducteur électro-mécanique qui selon la revendication 1 entend que le second haut parleur moulé dans la dite matière et rendant celui-ci solidaire mécaniquement du premier puisse être asservi à celui-ci par un autre procédé que le moulage.