Brevet FR2828784A1 — publié le 20030221

La présente invention concerne un dispositif pour canaliser les sons graves émis par un haut-parleur et les transmettre de façon sensiblement homogène. On sait que chaque enceinte a une fréquence de résonance qui lui est propre et qui est fonction de ses dimensions, de son volume et des caractéristiques du haut-parleur. Ceci est valable pour les enceintes closes. Or on sait qu'en dessous de la fréquence de résonance de l'enceinte acoustique, la réponse de l'enceinte en amplitude chute fortement lorsque la fréquence diminue, cette chute pouvant être environ de 12 db par octave pour les enceintes closes. C'est pour cela que de nombreuses enceintes acoustiques sont incapables de restituer les fréquences inférieures à 50 Hz environ. Or l'oreille humaine moyenne perçoit les sons ayant une fréquence allant de 20 Hz à 20 000 Hz environ. Le domaine compris entre 20 et 40 Hz, soit une octave n'est donc pas ou pratiquement pas reproduit dans la plupart des enceintes disponibles dans le commerce. Il existe donc un besoin d'un dispositif du type précité capable de transmettre les sons graves, en particulier ceux d'une fréquence inférieure à 100 Hz d'une façon aussi homogène que possible, c'est à dire avec une courbe de réponse en fréquence aussi plate que possible allant de 100 Hz jusqu'à des fréquences très basses, y compris celles des infrasons. Suivant la présente invention, le dispositif du type précité est caractérisé en ce qu'il comporte un tube de guidage disposé sensiblement axialement par rapport à la membrane du haut-parleur, le dit tube étant prolongé près de la membrane par une surface qui recouvre la membrane autour du dit tube, le hautparleur et le dit tube de guidage étant logés dans une enceinte. Ce tube et cette surface définissent avec la membrane un volume d'air qui communique avec le volume intérieur de l'enceinte uniquement par le tube. Ceci limite et retarde le retour, vers la membrane du haut-parleur, des ondes sonores réfléchies à l'intérieur de l'enceinte. Cette disposition permet d'abaisser la fréquence de résonance de l'enceinte. Suivant une version intéressante de l'invention, le haut-parleur est fixé à sa périphérie sur une cloison-support disposée à l'intérieur de la dite enceinte. Cette cloison isole les ondes acoustiques émises de part et d'autre de la membrane. Suivant une version avantageuse de l'invention, la cloison-support est disposée à l'intérieur de l'enceinte de façon à diviser l'intérieur de l'enceinte en deux cavités isolées acoustiquement l'une de l'autre, la cloison-support n'étant de préférence parallèle à aucune des surfaces intérieures des parois de l'enceinte. L'orientation de la cloison-support permet d'éviter les ondes stationnaires. La cloison-support sépare ainsi l'un de l'autre deux volumes qui ne communiquent acoustiquement que par la membrane. Suivant une version préférée de l'invention, le volume côté tube de guidage est une enceinte close, tandis que l'autre volume communique avec l'atmosphère ou la pièce d'écoute par un moyen formant évent. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée ci-après. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs : la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 d'un autre mode de réalisation de la présente invention ; la figure 3 est une vue semblable à la figure 1 d'un autre mode de réalisation de la présente invention ; la figure 4 est une vue schématique en coupe du dispositif de la figure 1 ; la figure 5 est une vue schématique en coupe du dispositif de la figure 2 ; la figure 6 est une vue d'un détail des figures 4 et 5 la figure 7 est une vue d'un détail semblable à la figure 6 Dans les modes de réalisation représentés aux figures 1 à 5, le dispositif 1 est adapté à canaliser les sons graves émis par un haut-parleur 2 et à les restituer de façon sensiblement fidèle, c'est à dire selon une courbe de réponse en intensité, en décibels, en fonction de la fréquence, en Hertz, aussi homogène et aussi plate que possible sur une gamme de fréquences aussi étendue que possible, notamment vers les fréquences infrasonores. Suivant la présente invention, le dispositif 1 est caractérisé en ce qu'il comporte un tube de guidage 3 disposé sensiblement axialement par rapport à la membrane 4 du haut parleur 2, le dit tube 3 étant prolongé vers l'extérieur près de la membrane 4 par une surface de guidage 5 qui recouvre la surface de la membrane 4 autour du dit tube 3, le haut parleur 2 et le dit tube de guidage 3 étant logés dans une enceinte 7. Le haut-parleur 2 est fixé à la périphérie de sa membrane 4, sur une cloison-support 8 disposée à l'intérieur de la dite enceinte 7. La cloison-support 8 est disposée à l'intérieur de l'enceinte 7 de façon à diviser l'intérieur de l'enceinte en deux cavités 9,10 isolées acoustiquement l'une de l'autre. La cloison-support 8 n'est parallèle à aucune des surfaces intérieures des parois de l'enceinte 7 pour éviter tout risque d'onde stationnaire. La cavité 10 située du côté de l'électro-aimant 16 du haut-parleur 2, a un volume plus faible que celui de la cavité 9 située du côté du tube de guidage 3, qui est close. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 2 et 5, la cavité 10 est reliée à l'atmosphère par un canal 17 traversant la cloison support 8 et débouchant à l'extérieur de l'enceinte 7 par un évent 18 ménagé dans une paroi 12 de l'enceinte 7. L'entrée 24 du canal 17 est avantageusement située le plus loin possible du haut-parleur 2, par exemple, dans l'exemple de la figure 5, dans un coin 13 supérieur de l'enceinte 7. Le canal 17 a par exemple une section rectangulaire très aplatie pour créer une sortie 18 sensiblement laminaire. Comme représenté aux figures 1 à 7, le tube de guidage 3 a une forme préférée s'évasant en se rapprochant de la membrane 4, à la manière d'une trompette. Dans l'exemple des figures 4 à 7 un noyau central 19, sensiblement en forme de goutte d'eau, est placé à l'intérieur de la partie évasée 21 du tube 3 pour canaliser le passage de l'air dans cette partie évasée 21 en ménageant pour l'air une section de passage sensiblement constante au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la membrane 4 du haut-parleur 2 compensant le rétrécissement de la section de passage dans la partie évasée 21. Le noyau central 19 est fixé sur le tube de guidage au moyen de nervures radiales disposées de manière à perturber au minimum l'écoulement de l'air dans le tube de guidage 3. Dans le mode de réalisation de la figure 6, le tube de guidage 3 et la surface de guidage 5 sont réunis en une seule surface évasée 21 partant de la périphérie du haut-parleur 2 et débouchant en 22 dans la cavité 9. Le canal 17 reliant l'intérieur de la cavité 10 à l'évent 18 peut avoir une section et une implantation qui peuvent changer d'un mode de réalisation à l'autre. Dans l'exemple de la figure 3, on a représenté deux canaux 17 de section circulaire. Les canaux 17 peuvent êtres ménagés simplement entre la cloisonsupport 8 et la paroi verticale opposée 12 portant les deux évents 18. Dans cet exemple, les canaux 17 pénètrent à l'intérieur de la cavité arrière 10 jusqu'à proximité de la paroi verticale 14. Dans l'exemple des figures 1 et 4 le canal de sortie 17 est remplacé par un évent laminaire 26 taillé dans la partie haute de la paroi 14. Les phénomènes de variation de pression générés par les déplacements de la membrane sont générés dans la cavité 23, dont le volume est aussi faible que possible, limitée par la membrane 4, d'une part, le tube 3 et la surface 5, d'autre part. Ces phénomènes de variation de pression sont canalisés par le tube 3 vers la cavité close 9 qui a un volume beaucoup plus important que celui de la cavité 23. Le haut-parleur 2 est un haut-parleur classique pour les sons graves. C'est de préférence un haut-parleur dont la suspension de centrage 20 de la bobine mobile 25 aussi appelée spider est aérée c'est à dire que les deux côtés de la suspension communiquent avec la cavité arrière 10. Les matériaux utilisés pour la réalisation de l'enceinte sont ceux utilisés de manière générale dans la réalisation des enceintes acoustiques. Les parois et la cloison-support sont réalisées par exemple en panneaux de fibre moyenne ou haute densité. Le tube de guidage 3 ainsi que le noyau central 19 sont réalisés par exemple en matière plastique. On a ainsi décrit un dispositif permettant de restituer de façon optimale les sons graves émis par le haut-parleur en abaissant la fréquence de résonance de l'enceinte. On peut ainsi obtenir une excellente qualité des sons graves restitués avec un volume réduit et avec un amplificateur de puissance limitée, ce qui est particulièrement intéressant pour des locaux de taille réduite. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus, et on peut effectuer sur ceux-ci de nombreux changements et modifications sans sortir du domaine de l'invention. On peut par exemple supprimer la cavité 10, la membrane 4 étant en contact direct avec l'atmosphère du côté de l'électo-aimant 16. On peut aussi ajouter des matériaux absorbants, comme la fibre de verre, sur les parois des cavités 9 et 10 pour ajuster la courbe de réponse en fréquence. Cette enceinte destinée à reproduire les fréquences basses c'est à dire inférieures à 100 Hz environ peut être intégrée dans une enceinte classique à trois voies où deux haut-parleurs supplémentaires seront chargés de reprendre les fréquences plus hautes, médiums et aigus. Le dispositif suivant la présente invention peut être utilisé dans tous les types d'installations acoustiques. REVENDICATIONS 1~ Dispositif (1) pour canaliser les sons graves émis par un haut-parleur (2) et les restituer de façon sensiblement homogène, caractérisé en ce qu'il comporte un tube de guidage (3) disposé sensiblement axialement par rapport à la membrane (4) du haut-parleur (2), le dit tube (3) étant prolongé près du haut-parleur (2) par une surface (5) qui recouvre la surface de la membrane (4) autour du dit tube (3), le haut-parleur (2) et le dit tube de guidage (3) étant logés dans une enceinte (7). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le haut-parleur (2) est fixé, à la périphérie de sa membrane (4), sur une cloison-support (8) disposée à l'intérieur de la dite enceinte (7). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cloisonsupport (8) est disposée à l'intérieur de l'enceinte (7) de façon à diviser le volume intérieur de l'enceinte (7) en deux cavités (9,10) isolées l'une de l'autre acoustiquement, la cloison-support n'étant de préférence parallèle à aucune des surfaces intérieures de l'enceinte (7). 4 - Dispositif selon la revendication (3), caractérisé en ce que la cavité (10) située à l'arrière du haut-parleur (2) est reliée à l'atmosphère par une ouverture (27) taillée dans une des parois de la cavité (10) ou par au moins un canal (17). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube (3) a une partie évasée (21) en s'approchant de la cloison-support (8). 6 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'un noyau central (19) est placé à l'intérieur de la partie évasée (21) du tube (3).