Brevet FR2839236A1 — publié le 20031031

(14) a1ss respecveme sat tea d11s vocodeurs (11) e1 (12). La présente invention concerne un procédé permettant l'émission d'un signal acoustique à diffusion de type sphérique centré sur un point. L'ensemble des dispositifs basés sur ce procédé permettent de diffuser un message sonore de haute qualité, tant pour une écoute individuelle que pour une diffusion publique. Les transducteurs acoustiques connus ( enceintes closes ou bass-réflex équipées de haut parleurs électrodynamiques / membranes planes ou courbes activées par effets électrostatique ou électromagnétique) n'émettent pas un signal acoustique sphérique centré. Ces dispositifs présentent de ce fait de nombreux défauts tels que déphasage, interférences, directivité et résonances parasites qui rendent l'écoute imprécise. L'un des buts de l' innovation est de résoudre ces problèmes en proposant un procédé de conception simple, peu onéreux, consistant en une disposition particulière des membranes vibrantes émettrices du signal sonore. A cet effet, il est proposé de placer deux ou plusieurs membranes, identiques ou différentes, émettrices de tout ou partie d'un même message acoustique de manière à ce que leur courbure moyenne respective soit centrée sur le méme point géométrique. Ainsi disposées, les membranes vibrent en phase dans un champ ondulatoire de type sphérique, leur courbure moyenne respective se confondant chacune avec une portion de sphère dont le centre est le point géométrique de centrage commun E. La figure annexée en n 1 montre en vue latérale un dispositif constitué de deux membranes, circulaires et à courture sphérique dans ce cas, identiques dans cet exemple, schématiquement représentées par A et A' disposées sur le même axe X et centrées sur le point E. Le matériau qui compose les membranes peut étre solide, liquide, gazeux, ionique ou plasmatique et émet un message sonore par tout moyen permettant sa mise en vibration mécanique modulée. -2- La forme idéale de ces membranes est telle qu'elle constitue une partie de la surface d'une sphère, mais les membranes de type grossièrement coniques qui équipent les haut-parleurs électrodynamiques traditionnels peuvent étre utilisées pour ce dispositif, leur courbure moyenne devant être mesurée. Ainsi, le rayon de courbure des membranes A et A' peut être soit prédéterminé lors de leur fabrication, soit déterminé par la méthode suivante: deux membranes identiques A et A' émettent le même signal acoustique et sont placées face à face sur le même axe X à une distance telle que leurs mouvements ondulatoires sont symétriques entre eux par rapport à leur centre de symétrie E. Elles vibrent alors en phase. Ceci est mesuré avec un microphone et un oscilloscope, les courbes correspondant aux signaux sonores émis se confondant alors sur l'écran de l' oscilloscope. Cette distance étant établie, le centre de symétrie E se trouve idéalement à mi-distance des membranes A et A' qui forment ainsi une portion de sphère d'émission sonore, leur courture étant inscrite dans le champ d'onde concentrique sphérique centré sur le point E. I1 est possible d'utiliser toutes les configurations qui placent 2 ou plusieurs membranes identiques ou différentes aux courbures respectives centrées sur le même point et émettant tout ou partie d'un méme message acoustique pour qu'elles forment ensemble une sphère d'émission sonore dite " sphère pulsante " par les acousticiens( cf. Acoustique et électroacoustique, J.J.MATRAS, Eyrolles, Paris, 1967). Elles vibrent alors en phase, ce qui garantit un message acoustique pur et fidèle. Par exemple, tel que représenté sur la figure annexée en n 2 qui montre en vue latérale trois haut parleurs électrodynamiques A, B et C, schématiquement représentés, identiques dans ce cas, de diamètre 21 cm pour ce dispositif et émettant chacun sur l'ensemble des fréquences audibles pour ce montage particulier. -3 Dans ce cas particulier, ils sont fixés orthogonalement les uns par rapport aux autres de telle manière que leur point commun E de mise en phase soit mesuré à 11.45 cm du centre des cercles que forment les bords externes des haut-parleurs pour la référence 21 MRP de la marque commerciale française DAVIS ACOUSTICS. Chaque type et marque de haut-parleur doit donner lieu à une détermination spécifique du rayon de courbure moyen et du centre de mise en phase E. Ils sont, pour ce montage, alimentés par la même source amplifiée, et, dans ce cas, branchés en série. Pour cet exemple, ils sont fixés entre eux par des pattes métalliques soudées P afin d' assurer une rigidité parfaite du dispositif et, dans ce cas, fonctionnent en mode ouvert, c'est à dire sans caisson, ce qui a l'avantage d'éviter les phénomènes de résonance. La mise en fonctionnement de cette sphère pulsante dont les trois composants vibrent en phase, alimentée, dans cet exemple, par une source électrique modulée délivre un message acoustique précis et clair. Une première variante de ce dispositif est d'associer deux sphères pulsantes ( telles que par exemple décrites selon la figure 2), la première vibrant en phase et l'autre en opposition de phase, à la distance voulue pour former un doublet acoustique ( cf. Général theory of passive linear electroacoustic reciprocity Theorem, H. PRIMAKOV & L.FOLDY, American Journal of Acoustic Society, 1947). Ce dispositif a l'avantage de produire une vibration acoustique d'une très haute définition. Une deuxième variante est d'appliquer un signal stéréophonique sur la première variante, la voix droite étant attribuée à une des sphères pulsantes, la voix gauche à l'autre, restituant ainsi la scène stéréophonique sur ce dispositif. Ce procédé d'émission d'une onde sonore de type sphérique peut trouver nombre d'autres applications dans tous les domaines concernant les phénomènes ondulatoires. -4 REVENDICATIONS 1/ Dispositif d'émission sonore constitué d'au moins deux membranes vibrantes ( A, A',...), identiques ou différentes, émettant tout ou partie d'un même signal acoustique, caractérisé en ce que leur courbure moyenne respective est centrée sur le même point géométrique commun ( E), ce qui a pour avantage de générer une onde acoustique de type sphérique de haute précision, diffusée dans l'espace de manière homogène et omnidirectionnelle. 2/ Dispositif associant deux dispositifs suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'ils émettent le même signal acoustique, l'un en phase et l'autre en opposition de phase et placés à la distance voulue pour que se forme un doublet acoustique, ce qui a pour avantage de générer une émission sonore de très haute définition. 3/ Dispositif associant deux dispositifs suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'émission acoustique est stéréophonique, le message sonore étant constitué de deux voix différentes, la première voix du signal est appliquée en phase sur l'un d'entre eux, la deuxième voix du signal est appliquée en opposition de phase sur l'autre, et placés à la distance voulue pour que se forme un doublet acoustique, ce qui a pour avantage de permettre la diffusion d'un message sonore