Brevet FR2746573A1 — publié le 19970926

Convertisseur acoustique électrodynamique La présente invention concerne un convertisseur acoustique électrodynamique comportant une bobine qui plonge dans un entrefer traversé par un champ électromagnétique. Un tel convertisseur acoustique électrodynamique est connu de diverses manières, par exemple par le brevet allemand P 43 29 982.2. Un tel convertisseur acoustique électrodynamique comporte un système magnétique et un système d'oscillation qui se compose d'une membrane et d'une bobine en fil supportée par cette dernière. En même temps, la membrane est divisée en deux parties profilées différemment qui ont des fonctions différentes à remplir. La membrane comprend tout d'abord une partie centrale active acoustiquement avec un arceau analogue à un chapeau qui est qualifié habituellement de "calotte". Cette partie centrale est délimitée par un siège de bobine sur lequel est fixée la bobine électrique du convertisseur. De la patte d'attache sort un élément annulaire servant de suspension élastique qui a par exemple un profil en forme d'arc et qui est qualifié habituellement de "nervure". Si la nervure s'étend vers l'extérieur, il s'agit d'un convertisseur acoustique électrodynamique avec une nervure extérieure. Si la nervure se situe au-dessous de la partie centrale en étant orientée vers l'intérieur, il s'agit d'un "convertisseur à nervure intérieure" comme décrit dans le brevet P 43 29 982 dans lequel le siège de bobine n'est pas seulement la délimitation extérieure de la partie centrale mais également celle de l'élément annulaire et détermine le diamètre extérieur maximal de toute la membrane. Dans un tel convertisseur à nervure intérieure se pose le problème d'une liaison d'air existant entre le volume se trouvant au-dessous de la calotte - appelé ci-après "volume postérieur" - et le volume se trouvant devant la calotte - appelé ciaprès "volume antérieur". Ceci peut avoir pour conséquence un court-circuit acoustique qui a pour effet que l'émission acoustique active est fortement réduite. Le son sortant du côté avant de la calotte est en opposition de phase par rapport au son qui est émis par le côté arrière de la membrane. Par l'entrefer, les deux sons s'additionnent et pour cette raison, s'annulent mutuellement. La présente invention a pour objet de réaliser un convertisseur acoustique du type décrit ci-dessus dans lequel tout court-circuit acoustique est évité. Conformément à la présente invention, cet objectif est atteint à l'aide d'un convertisseur acoustique électrodynamique comportant une bobine qui plonge dans un entrefer traversé par un champ électromagnétique, l'entrefer étant rendu étanche à l'aide d'un milieu visqueux ou solide, par exemple, un ferrofluide. Des modes de réalisation de la présente invention sont décrits dans les sous-revendications. Lorsque la bobine est plongée dans l'entrefer, elle forme de préférence un entrefer intérieur et un entrefer extérieur, le milieu d'étanchéité étant disposé dans les deux entrefers, ou de préférence seulement dans l'entrefer extérieur. L'addition des sons décrite ci-dessus est évitée par l'étanchéité de l'entrefer, ce qui est obtenu de manière particulièrement efficace dans la zone à basses fréquences. La présente invention est expliquée plus précisément ci-après à l'aide d'un mode de réalisation montré sur les figures. Les figures montrent: Figure 1: une section transversale d'un convertisseur à nervure intérieure, Figure 2: une partie agrandie du convertisseur à nervure intérieure montré sur la figure 1, Figure 3: un nouvel agrandissement d'une partie du convertisseur à nervure intérieure montré sur la figure 1, Figure 4: un diagramme de mesure pour un convertisseur acoustique électrodynamique conforme à la présente invention. La figure 1 montre un convertisseur acoustique électrodynamique 1 comportant une membrane 2 qui est fixée sur une bobine toroïdale 3 et se forme dans un entrefer 4 entre une joue magnétique 5 d'une part et un godet 6 d'autre part. Pour la suspension mécanique, la bobine annulaire est fixée sur une nervure se trouvant au-dessous de la membrane. C'est la raison pour laquelle le convertisseur acoustique électrodynamique montré sur la figure 1 est qualifié de convertisseur à nervure intérieure. Au-dessous de la joue magnétique se trouve un aimant 8 présentant une zone magnétique pôle nord 9 et une zone magnétique pôle sud 10. Le convertisseur acoustique électrodynamique est protégé vis-à-vis de l'extérieur par un boîtier 11 de préférence en aluminium. Dans la zone inférieure du boîtier est disposée un circuit imprimé qui dispose d'une liaison électrique 23 vers la bobine 3. Pour l'émission du son et l'enregistrement du son, le boîtier présente une ouverture 13 dans le prolongement axial de la partie centrale de la membrane 2. La figure 2 montre sous une forme agrandie une partie du convertisseur acoustique électrodynamique montré sur la figure 1. Les références de la figure 2 correspondent aux mêmes pièces que celles de la figure 1 identifiées par les mêmes références. Par la pénétration de la bobine 3 dans l'entrefer 4 entre la joue magnétique 5 et le godet 6, il se forme un entrefer intérieur 14 et un entrefer extérieur 15. Les flèches de la figure 2 montrent la sortie de lignes de champ 16 magnétiques de la joue magnétique et la pénétration dans le godet. De plus, dans l'entrefer extérieur 15 est disposé en tant que milieu visqueux, un ferrofluide 21. C'est une matière qui est en mesure d'être pénétrée par des lignes de champ magnétiques et qui tente de se déplacer cependant automatiquement en raison de ses propriétés, dans la partie de l'entrefer dans laquelle l'intensité du champ magnétique est la plus grande. Le milieu visqueux remplit l'entrefer extérieur de telle sorte qu'il n'existe plus de liaison d'air entre l'entrefer intérieur 14 et le volume antérieur 18 devant la membrane 2. Le ferrofluide est une matière à faible viscosité (fluide) qui permet un déplacement sans problèmes de la bobine dans l'entrefer et n'empêche pas le mouvement de la bobine toroidale. Il est bien sûr possible que pour un convertisseur à nervure intérieure, le ferrofluide puisse être également disposé en plus dans l'entrefer intérieur 14 pour améliorer l'effet d'étanchéité. De plus, la figure 2 montre que la nervure servant de suspension élastique de la membrane présente un bord 19 sur situé sur le pourtour extérieur radialement et sur lequel repose la bobine toroidale 3. A partir du bord 19 situé sur le pourtour, un élément annulaire , par conséquent la nervure 7 part tout d'abord en parallèle à la bobine 3, se brise ensuite dans la partie supérieure et est ensuite fixée sur un épanouissement polaire dans la partie intérieure du convertisseur acoustique 1 électrodynamique. La bobine toroidale 3 et la nervure 7 sont collées ou assemblées l'une avec l'autre, soit uniquement dans la zone du bord 19 située sur le pourtour radialement et/ou à d'autres endroits. La membrane 2 est fixée sur la partie de la bobine toroidale 3 opposée au bord 19 situé sur le pourtour radialement, par exemple, par collage d'un bord 22 situé sur le pourtour de la membrane avec la bobine 3. La figure 3 montre un agrandissement d'une partie montrée sur la figure 2. A ce sujet, les chiffres indiqués en tant que dimensions doivent être compris en millimètres, c'est-à-dire qu'avec une épaisseur de 0,1 mm, l'entrefer extérieur 15 a la même épaisseur que la bobine toroidale 3 et l'entrefer intérieur tandis que la fente entre la nervure 7 et la bobine est de 0,01 mm et que la nervure elle-même présente une épaisseur de 0,06 mm. Il va de soi que les dimensions indiquées sur la figure 3 ne sont données qu'à titre d'exemple. La présente invention n'est en aucun cas limitée uniquement à ces dimensions. Par la disposition d'un milieu fluide ou solide, comme le ferrofluide, dans l'entrefer extérieur, ce dernier est rendu étanche et la liaison entre le volume 20 derrière la membrane 2 et le volume 18 devant la membrane est ainsi empêchée. Par conséquent, l'étanchéité de l'entrefer empêche qu'un court-circuit acoustique puisse survenir par l'entrefer dans le cas d'un convertisseur à nervure intérieure. La figure 4 montre un exemple de mesure permettant de mettre en évidence les conséquences que ce processus peut avoir. La courbe supérieure indique quelles pressions acoustiques - ordonnées - pour des fréquences déterminées - abscisses - ont été obtenues avec un convertisseur acoustique électrodynamique comportant une étanchéité de l'entrefer, donc un écran acoustique et la courbe inférieure montre le tracé de la pression acoustique avec un convertisseur électrodynamique selon la figure 1 sans étanchéité de l'entrefer. On voit que précisément dans la zone des basses fréquences, les répercussions du court-circuit acoustique sont très importantes, ce qui pour les raisons décrites précédemment, a pour conséquence une émission acoustique considérablement réduite. Le diagramme de la figure 4 montre également qu'avec un convertisseur électrodynamique conforme à la présente invention qui fonctionne comme moyen d'émission sonore, un tracé de pression acoustique pratiquement constant peut être obtenu sur une grande plage de fréquences. Le convertisseur acoustique électrodynamique décrit, en particulier quand il est réalisé en tant que convertisseur à nervure intérieure, peut être logé particulièrement bien dans un appareil de correction auditive ou dans un casque; dans le cas d'un logement dans un appareil de correction auditive, il est avantageux que l'appareil de correction auditive soit équipé d'un tube auditif mobile pour l'ajustement au conduit auditif humain. Le tube auditif est la partie de l'appareil de correction auditive qui se met en contact avec le conduit auditif d'une oreille interne. En raison des différentes formes de conduit auditif chez l'humain, un ajustement individuel peut avoir lieu par la mobilité du tube auditif. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Convertisseur acoustique électrodynamique (1) comprenant une bobine (3) qui plonge dans un entrefer (4) traversé par un champ électromagnétique, caractérisé en ce que l'entrefer (4) est rendu étanche à l'aide d'un milieu fluide ou solide, par exemple, un ferrofluide (21). 2. Convertisseur acoustique électrodynamique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bobine (3) forme un entrefer intérieur (14) et un entrefer extérieur (15) lors de la pénétration dans l'entrefer (4) et en ce que le milieu d'étanchéité rend étanche les deux entrefers, ou uniquement l'entrefer extérieur (15). 3. Convertisseur acoustique électrodynamique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le convertisseur électrodynamique présente une membrane (27) divisée en deux parties profilées différemment, à savoir, une partie centrale (2) active acoustiquement avec un arceau analogue à un chapeau, ladite calotte et un élément annulaire (7), ladite nervure servant de suspension élastique de la membrane (2) et adjacent à la partie centrale (2) et en ce que l'élément annulaire (7) est disposé au-dessous de la partie centrale (2) et s'étend radialement vers l'intérieur à partir du siège de la bobine (3). 4. Convertisseur acoustique électrodynamique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la patte d'attache (19) de l'élément annulaire (7) sur le siège de la bobine se trouve au- dessous de la patte d'attache de la pièce centrale (2) sur le siège de la bobine. 5. Convertisseur acoustique électrodynamique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la patte d'attache (19) de l'élément annulaire (7) et la patte d'attache de la pièce centrale (2) sont séparées par la bobine (3). 6. Convertisseur acoustique électrodynamique selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la partie centrale présente un bord (22) en saillie situé sur le pourtour extérieur et qui comprend la bobine (3) du côté extérieur. 7. Convertisseur acoustique électrodynamique selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'élément annulaire (7) est fixé avec la bobine du côté intérieur et/ou sous la bobine (3). 8. Appareil de correction auditive ou casque comportant un convertisseur acoustique (1) électrodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Appareil de correction auditive selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'appareil de correction auditive présente un tube auditif mobile pour l'ajustement au conduit auditif humain.