Brevet FR2901089A1 — publié le 20071116

La présente invention concerne une enceinte acoustique à évent, et en particulier une enceinte dite bass reflex constituée de haut-parleurs électrodynamiques. La conception bass reflex est constituée d'une enceinte fermée hermétiquement et ouverte sur l'extérieur par le biais d'un évent. De manière classique, ces évents sont soit constitués d'un tube, tel que représenté sur la figure 1, soit réalisés avec une surface parallèle à l'un des côtés du boîtier, formant un évent dit laminaire . Un inconvénient de ce type d'évent est qu'il est dépendant de la profondeur de l'enceinte, de sorte qu'il est difficile de réaliser des enceintes bass reflex de faible épaisseur, et notamment d'accorder correctement un évent à ce type d'enceintes. Un but de la présente invention est donc de surmonter les inconvénients de l'art antérieur. Un but de la présente invention est donc de réaliser de manière simple une enceinte acoustique haute fidélité de type bass reflex , de faible épaisseur. Un but de la présente invention est aussi d'optimiser la récupération d'énergie de l'onde émise par la face arrière du hautparleur de façon à aboutir à un gain sonore substantiel, notamment en basse fréquence, et ainsi à un élargissement de la bande passante de cette enceinte, notamment en basse fréquence. La présente invention a aussi pour but et avantage de rigidifier le boîtier d'une enceinte acoustique. Un autre but de la présente invention est de définir une enceinte acoustique facile à produire, à assembler et de coût de revient moindre. Pour atteindre ces buts, la présente invention propose une enceinte acoustique comportant un boîtier comprenant au moins un évent définissant au moins un passage de propagation d'ondes sonores, ledit évent ayant une section de surface constante et comprenant une entrée d'évent destinée à recevoir des ondes sonores émises par la face arrière d'un haut-parleur, et une sortie d'évent vers l'extérieur du boîtier, ledit évent comprenant un premier tronçon, de préférence rectiligne, connecté à ladite sortie d'évent et un second tronçon s'étendant entre ledit premier tronçon et ladite entrée d'évent, ledit second tronçon étant au moins partiellement orienté différemment relativement audit premier tronçon. Avantageusement, ledit boîtier comporte des moyens de dérivation définissant au moins partiellement ledit second tronçon de l'évent, lesdits moyens de dérivation étant aptes à allonger la distance parcourue par les ondes sonores entre l'entrée d'évent et la sortie d'évent. Avantageusement, lesdits moyens de dérivation comprennent au moins io une cloison apte à définir avec au moins une face du boîtier au moins partiellement ledit évent. Avantageusement, ledit boîtier comporte deux faces opposées avant et arrière de préférence parallèles l'une par rapport à l'autre et définissant entre elles une profondeur, ladite au moins une cloison étant disposée transversalement, de 15 préférence verticalement, relativement auxdites deux faces opposées et s'étendant sur une hauteur inférieure à ladite profondeur de façon à former ensemble avec au moins une desdites faces opposées avant et arrière au moins partiellement ledit second tronçon de l'évent. Avantageusement, ledit évent est formé en partie par deux faces latérales 20 adjacentes du boîtier s'étendant de préférence de façon perpendiculaire l'une par rapport à l'autre. Une telle caractéristique a notamment pour avantage de rigidifier la structure de ladite enceinte acoustique. Avantageusement, lesdites deux faces latérales adjacentes définissent un coin du boîtier. 25 Avantageusement, ladite sortie d'évent est délimitée par au moins une cloison s'étendant obliquement entre deux faces latérales adjacentes du boîtier de sorte que ladite sortie d'évent présente une section transversale triangulaire. Avantageusement, lesdits moyens de dérivation comprennent une pluralité de cloisons agencées à distance et de façon parallèle les unes par rapport 30 aux autres. Avantageusement, lesdites cloisons s'étendent de façon alternée respectivement à partir d'une des deux faces opposées avant et arrière de façon à former avec lesdites faces opposées avant et arrière un unique passage de propagation des ondes sonores sinueux, de préférence sous forme de chicanes. Avantageusement, ledit premier tronçon s'étend selon un axe Dl, ledit second tronçon comprenant au moins une première partie de second tronçon s'étendant selon un axe D2 distinct de l'axe Dl et une seconde partie de second tronçon s'étendant selon un axe D3 distinct de l'axe D2, ledit axe D3 étant de préférence sensiblement parallèle audit axe Dl. Avantageusement, ledit second tronçon comprend en outre une troisième partie de second tronçon s'étendant selon un axe D4 distinct de l'axe D3, ledit axe D4 étant de préférence sensiblement parallèle audit axe D2. Avantageusement, ladite enceinte est une enceinte bass reflex . L'invention sera plus amplement décrite en référence aux dessins joints, donnant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. Sur les figures : la figure 1 est une vue en perspective d'une enceinte acoustique selon l'art antérieur ; la figure 2 est une vue en perspective d'une enceinte acoustique selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention ; la figure 3 est une vue en section transversale de côté d'une partie de l'enceinte acoustique de la figure 2 ; et la figure 4 est une vue en section transversale de dessus de la même partie de l'enceinte acoustique représentée sur la figure 3. La présente invention s'applique aux enceintes acoustiques du type bass reflex . Ces enceintes ont été développées pour augmenter la réponse en basses fréquences, au moyen d'un système de résonateur réalisé sur la base des travaux de Hermann von Helmholtz. Ce type d'enceinte comporte un boîtier fermé hermétiquement et ouvert sur l'extérieur au moyen d'un évent. La fonction de l'évent est de récupérer l'énergie de l'onde émise par la face arrière du haut- parleur et de la restituer dans la pièce d'écoute hors du boîtier. Cela permet notamment un gain de niveau d'environ 3dB en basse fréquence par rapport à une enceinte close, et donc d'étendre la bande passante an basses fréquences de cette enceinte. Les caractéristiques d'un tel évent sont notamment la surface S de sa section, qui reste constante d'une extrémité à l'autre de l'évent, ainsi que sa longueur L. L'évent est donc caractérisé par une surface et une longueur, donc un volume d'air. Ce volume d'air a une masse qui vient se déplacer dans l'évent. Si la surface de l'évent n'était pas constante, des compressions et des détentes seraient susceptibles de se produire au sein de l'évent, de sorte que l'air ne se déplacerait plus de façon linéaire. Cette masse d'air en déplacement est assimilée à une membrane virtuelle qui, une fois en déplacement, fait vibrer l'air de la pièce d'écoute tout comme une membrane classique. Les caractéristiques de l'évent (surface et longueur) sont calculées à partir du volume interne de l'enceinte, des paramètres de Thiel & Small, qui sont les paramètres physiques d'un haut-parleur, et d'une fréquence d'accord, qui est la fréquence de résonance de l'évent, dépendant du volume et des dimensions de l'évent. La figure 1 est une vue en perspective d'une enceinte acoustique de type bass reflex selon l'art antérieur. Tel que visible sur cette figure, cette enceinte comporte un boîtier 1 comprenant une face arrière 10 des parois latérales 11, 12, 13, 14, et par une face avant 15. Dans cet exemple de l'art antérieur, ledit boîtier présente une configuration générale parallélépipédique. La face avant intègre un ou plusieurs haut-parleur(s) 4, par exemple un haut-parleur haute fréquence et un haut-parleur basse fréquence. Afin de faire communiquer l'intérieur du boîtier avec l'extérieur, un évent 2 droit ou rectiligne, s'étendant ainsi selon un seul et unique axe, est prévu. Cet évent a la forme d'un tube creux de section constante dont les extrémités définissent respectivement une entrée d'évent 20 et une sortie d'évent 21. La figure 2 représente une enceinte acoustique selon la présente invention. Cette enceinte comporte également un boîtier 1 comprenant une face arrière 10, des faces latérales 11, 12, 13, 14 et une face avant 15. Les faces latérales relient les faces arrière 10 et avant 15 de manière à former un boîtier clos. Ce boîtier présente là encore une forme parallélépipédique. Toutefois, d'autres formes peuvent bien entendu être envisagées. La face avant comprend un ou plusieurs haut-parleurs 4 aptes à émettre des ondes sonores. De préférence, tel que représenté, la face avant intègre une paire de haut-parleurs généralement haute et basse fréquence. Comme visible sur la figure 2, le boîtier 1 comporte au moins un évent 2 comprenant d'une part une entrée d'évent 20 destinée à recevoir des ondes sonores émises par la face arrière du haut-parleur, et d'autre part une sortie d'évent 21 donnant sur l'extérieur du boîtier. Cette sortie d'évent 21 est dans cet Io exemple ménagée dans la face avant 15 du boîtier. Un tel évent 2 présente une section de surface constante sur toute sa longueur et calculée afin d'assurer un déplacement linéaire de l'air à l'intérieur dudit canal. En nous référant maintenant aux figures 3 et 4, nous évoquerons spécifiquement la partie de boîtier incorporant/définissant l'évent afin de mieux 15 expliquer la structure et le fonctionnement de l'évent selon la présente invention. Comme visible sur la figure 3, l'évent 2 selon la présente invention comprend un premier tronçon 201 connecté à la sortie d'évent 21 et un second tronçon 200 s'étendant entre ledit premier tronçon et l'entrée d'évent 20, ledit second tronçon étant au moins partiellement orienté différemment relativement 20 audit premier tronçon. Autrement dit, dans la forme de réalisation la plus simple, le premier tronçon s'étend selon un axe Dl et ledit second tronçon s'étend selon un axe D2 distinct dudit axe Dl. Les axes Dl et D2 sont sécants et se coupent en formant un angle avantageusement compris entre 45 et 135 et avantageusement entre 80 et 100 , notamment environ 90 . Une telle 25 conception à plusieurs tronçons orientés différemment permet d'augmenter la longueur de l'évent 2 sans avoir à augmenter la profondeur ou l'épaisseur du boîtier 1. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le boîtier comporte des moyens de dérivation 3 définissant au moins partiellement ce 30 second tronçon de l'évent 2. De tels moyens de dérivations sont aptes à allonger la distance parcourue par les ondes sonores entre l'entrée d'évent 20 et la sortie d'évent 21. Ces moyens de dérivation peuvent comprendre au moins une cloison 30, 31, 32, 33 définissant avec au moins une face dudit boîtier ledit second tronçon de l'évent. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les moyens de dérivation comprennent une pluralité de cloisons. Ces cloisons sont de préférence disposées de façon parallèle les unes par rapport aux autres. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, ledit second tronçon de l'évent définit au moins un passage entre les cloisons 30, 31, 32, 33 et les faces arrière et avant 10, 15 du boîtier. Dans cet exemple, les faces arrière et avant 10, 15 s'étendent sensiblement parallèlement l'une par rapport à l'autre tandis que les cloisons 30, Io 31, 32, 33 s'étendent transversalement, notamment verticalement, relativement à ces faces arrière et avant. Les faces arrière et avant 10, 15 définissent entre elles une profondeur P et chaque cloison 30, 31, 32, 33 s'étend entre elles sur une hauteur (X ; U ; Bêta ; Oméga) inférieure à ladite profondeur P. L'agencement relatif desdites cloisons permet ainsi de laisser un espacement entre chaque 15 extrémité libre des cloisons et la face arrière ou avant du boîtier de manière à former au moins en partie ledit évent 2. De façon avantageuse, ces cloisons 30, 31, 32, 33 sont disposées de façon alternée respectivement à partir d'une des deux faces arrière et avant du boîtier afin de délimiter avec ces faces arrières et avant un unique passage sinueux de propagation des ondes sonores. Un tel 20 agencement aboutit alors à un évent 2 comportant une ou plusieurs chicane(s). De telles chicanes permettent d'accroître sensiblement la longueur de l'évent 2 et ainsi d'augmenter la distance parcourue par les ondes sonores entre l'entrée d'évent et la sortie d'évent. En se référant aux figures 3 et 4, le premier tronçon 201 de l'évent est 25 dans cet exemple délimité par les faces latérales adjacentes 11, 12 et la cloison 33. Ce premier tronçon s'étend à partir de la sortie d'évent 21 selon un axe Dl. Le second tronçon de l'évent peut quant à lui être divisé en plusieurs parties rectilignes s'étendant en amont et dans le prolongement du premier tronçon de l'évent. Par exemple, le second tronçon peut comporter, comme visible sur la 30 figure 3, sept parties. D'autres variantes sont biens sur envisageables. La particularité de ce second tronçon est que chaque partie est orientée différemment par rapport à ses parties adjacentes selon des axes référencés D2 à D7. Le second tronçon comporte tout d'abord une première partie de second tronçon définie par l'extrémité libre de la cloison 33, la cloison 32 et la face arrière 10. Cette première partie de second tronçon s'étend selon un axe D2 distinct de l'axe Dl. Avantageusement, cette première partie de second tronçon s'étend sensiblement perpendiculairement au premier tronçon, et ainsi, l'axe D2 s'étend généralement perpendiculairement à l'axe Dl. En amont et dans le prolongement de ladite première partie de second tronçon se situe une deuxième partie de second tronçon. Cette deuxième partie de second tronçon est au moins partiellement délimitée par les cloisons 32 et 33. Cette seconde partie de second tronçon s'étend selon un axe D3 distinct de l'axe D2. De préférence, cet axe D3 est sensiblement parallèle à l'axe Dl et ainsi sensiblement perpendiculaire à l'axe D2. En amont et dans le prolongement de ladite seconde partie de second tronçon se situe une troisième partie de second tronçon définie entre l'extrémité libre de la cloison 32, les cloisons 31 et 33 et la face avant 15. Cette troisième partie de second tronçon s'étend selon un axe D4 distinct de l'axe D3. De préférence, cet axe D4 est sensiblement parallèle à l'axe D2. En amont et dans le prolongement de ladite troisième partie de second tronçon se situe une quatrième partie de second tronçon définie entre la cloison 31 et la cloison 32. Cette quatrième partie de second tronçon s'étend selon un axe D5 distinct de l'axe D4. De préférence, cet axe D5 est sensiblement parallèle à l'axe D3, et ainsi à l'axe Dl. En amont et dans le prolongement de la quatrième partie de second tronçon se situe une cinquième partie de second tronçon définie entre l'extrémité libre de la cloison 31, les cloisons 30 et 32 et la face arrière 10. Cette cinquième partie de second tronçon s'étend selon un axe D6 distinct de l'axe D5. De préférence, cet axe D6 est sensiblement parallèle aux axes D2 et D4. En amont et dans le prolongement de ladite cinquième partie de second tronçon se situe une sixième partie de second tronçon définie entre les cloisons 30 et 31. Cette sixième partie de second tronçon s'étend selon un axe D7 distinct de l'axe D6. De préférence, cet axe D7 est sensiblement parallèle à l'axe D5, et ainsi aux axes D3 et Dl. En amont et dans le prolongement de ladite sixième partie de second tronçon se situe une septième partie de second tronçon définie entre l'extrémité libre de la cloison 30, la cloison 31 et la face avant 15. Cette septième partie de second tronçon s'étend selon un axe D8 distinct de l'axe D7. De préférence, cet axe D8 est sensiblement parallèle aux axes D6, D4 et D2. Il est à noter qu'un nombre quelconque de parties est envisageable pour former le second tronçon. Par ailleurs, il est possible d'observer sur cette figure 3 que l'espacement entre l'extrémité libre de chaque cloison et la face pertinente du boîtier (avant ou arrière) peut varier d'une cloison à une autre. De même, la distance ou l'écart Io séparant les différentes cloisons peut varier d'une cloison à une autre. De telles variations s'expliquent par le fait que la surface de la section doit rester constante sur toute l'étendue de l'évent. La disposition particulière de l'évent dans un angle du boîtier (tel qu'il sera vu en référence à la figure 4) impose d'adapter l'espacement entre l'extrémité libre de chaque cloison et la face pertinente du 15 boîtier ainsi que l'écart séparant les différentes cloisons de façon à maintenir une telle section de surface constante sur toute la longueur de l'évent. Pour réaliser une telle disposition, les formules mathématiques suivantes peuvent être utilisées : Méthode de calcul : 20 S=Surface de l'évent. L=Longueur de l'évent. P=Profondeur boîtier. Z=Epaisseur matériaux utilisé pour la fabrication de l'évent. A = 2*S 25 B = A* C = B/2 D=C/3 E = .J2*[[2*S]+[[B+[B+2*Z]*Z]/2]] F=E*k 30 G=[F/2]-C-Z H = G/2 I= .j2*[[3*S]+[[B+[B+2*Z]*Z]/2]+[[F+[F+2*Z]*Z]/2]] J=I*-N1. K = [J/2] ù C ù G - [2*Z] M = K/2 N = \/2*[[4*S]+[[B+[B+2*Z]*Z]/2]+[[F+[F+2*Z]*Z]/2]+[[J+[J+2*Z]*Z]/2]] 0 = N* J Q = [0/2] ù C ù G ù K - [3*Z] R = Q/2 T = S/B U=P-T V = T/2 W = S/F X = P - W Y = W/2 Alpha = S/J Beta = P - Alpha Gamma = Alpha/2 Lambda = S/O Omega = P - Lambda Delta = Lambda/2 Limitation à la longueur L désirée : Une chicane : 0 Revendications 1.- Enceinte acoustique comportant un boîtier (1) comprenant au moins un évent (2) définissant au moins un passage de propagation d'ondes sonores, ledit évent (2) ayant une section de surface constante et comprenant une entrée d'évent (20) destinée à recevoir des ondes sonores émises par la face arrière d'un haut-parleur (4), et une sortie d'évent (21) vers l'extérieur du boîtier (1), caractérisée en ce que ledit évent (2) comprend un premier tronçon (201), de préférence rectiligne, connecté à ladite sortie d'évent (21) et un second tronçon (200) s'étendant entre ledit premier tronçon (201) et ladite entrée d'évent (20), ledit second tronçon (200) étant au moins partiellement orienté différemment relativement audit premier tronçon (201). 2.- Enceinte acoustique selon la revendication 1, dans laquelle ledit boîtier (1) comporte des moyens de dérivation (3) définissant au moins partiellement ledit second tronçon (200) de l'évent (2), lesdits moyens de dérivation (3) étant aptes à allonger la distance parcourue par les ondes sonores entre l'entrée d'évent (20) et la sortie d'évent (21). 3.- Enceinte acoustique selon la revendication 2, dans laquelle lesdits moyens de dérivation (3) comprennent au moins une cloison (30, 31, 32, 33) apte à définir avec au moins une face du boîtier (10, 15) au moins partiellement ledit évent (2). 4.- Enceinte acoustique selon la revendication 3, dans laquelle ledit boîtier (1) comporte deux faces opposées avant (15) et arrière (10) de préférence parallèles l'une par rapport à l'autre et définissant entre elles une profondeur (P), ladite au moins une cloison (30, 31, 32, 33) étant disposée transversalement, de préférence verticalement, relativement auxdites deux faces opposées et s'étendant sur une hauteur (X ; U ; Bêta ; Omega) inférieure à ladite profondeur (P) de façon à former ensemble avec au 12moins une desdites faces opposées avant (15) et arrière (10) au moins partiellement ledit second tronçon (200) de l'évent (2). 5.- Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit évent (2) est formé en partie par deux faces latérales adjacentes (11, 12) du boîtier (1) s'étendant de préférence de façon perpendiculaire l'une par rapport à l'autre. 6.- Enceinte acoustique selon la revendication 5, dans laquelle lesdites deux faces latérales adjacentes (11, 12) définissent un coin du boîtier (1). 7.- Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite sortie d'évent (21) est délimitée par au moins une cloison (33) s'étendant obliquement entre deux faces latérales adjacentes (11, 12) du boîtier de sorte que ladite sortie d'évent (21) présente une section transversale triangulaire. 8.- Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans laquelle lesdits moyens de dérivation (3) comprennent une pluralité de cloisons (30, 31, 32, 33) agencées à distance et de façon parallèle les unes par rapport aux autres. 9.- Enceinte acoustique selon la revendication 8, dans laquelle lesdites cloisons (30, 31, 32, 33) s'étendent de façon alternée respectivement à partir d'une des deux faces opposées avant (15) et arrière (10) de façon à former avec lesdites faces opposées avant (15) et arrière (10) un unique passage de propagation des ondes sonores sinueux, de préférence sous forme de chicanes. 10.- Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit premier tronçon (201) s'étend selon un axeDl, ledit second tronçon (200) comprenant au moins une première partie de second tronçon s'étendant selon un axe D2 distinct de l'axe Dl et une seconde partie de second tronçon s'étendant selon un axe D3 distinct de l'axe D2, ledit axe D3 étant de préférence sensiblement parallèle audit axe Dl. 11.- Enceinte acoustique selon la revendication 10, dans laquelle ledit second tronçon comprend en outre une troisième partie de second tronçon s'étendant selon un axe D4 distinct de l'axe D3, ledit axe D4 étant de Io préférence sensiblement parallèle audit axe D2. 12.- Enceinte acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite enceinte est une enceinte bass reflex . 15 * * *