Brevet FR3014628A1 — publié le 20150612

Haut-parleur électrodynamique compact à membrane convexe La présente invention concerne un haut-parleur électrodynamique comportant : - un châssis, - au moins un circuit magnétique solidaire du châssis et définissant au moins un entrefer, - au moins un ensemble mobile par rapport au châssis, l'ensemble comportant une membrane convexe dont la convexité est tournée vers l'extérieur du haut-parleur, et au moins une bobine d'excitation de la membrane, la bobine étant située dans l'entrefer et définissant un axe du haut-parleur, - un premier joint de suspension de l'ensemble reliant l'ensemble et le châssis, et - un deuxième joint de suspension de l'ensemble, le deuxième joint étant axialement plus éloigné de la membrane que le premier joint. Classiquement, le premier joint est fixé sur un porte bobine ou sur un bord de la membrane, à l'avant du haut-parleur. Le deuxième joint est également fixé sur le porte bobine, en général juste devant le circuit magnétique. Pour des raisons de stabilité mécanique de l'ensemble mobile, le premier joint et le deuxième joint sont séparés axialement par une certaine distance. Il en résulte que le haut-parleur est radialement assez peu étendu autour du circuit magnétique, mais présente une extension axiale conséquente, encore augmentée par la convexité de la membrane. Pour résoudre ce problème, il est connu de rapprocher axialement la membrane et le circuit magnétique de sorte que le bord de la membrane se situe radialement en vis-à-vis du circuit magnétique. Le deuxième joint comporte un point de fixation radialement intérieur fixé sur le circuit magnétique, et un point de fixation radialement extérieur fixé sur le bord de la membrane. Un tel haut-parleur possède une bonne compacité axiale. Toutefois, du fait de la convexité de la membrane, le bord de la membrane se situe radialement à une certaine distance du circuit magnétique. En outre, notamment dans le cas d'un haut-parleur de grave, en fonctionnement, la membrane présente un débattement axial important. Ainsi, le châssis, qui définit un volume intérieur recevant au moins en partie la membrane au repos comme en fonctionnement, possède une extension radiale importante au niveau du circuit magnétique. Dit autrement, au lieu de présenter une culasse fine, le haut-parleur présente un fond large. Un tel haut-parleur peut s'avérer encombrant et difficile à agencer dans une enceinte acoustique, notamment si celle-ci est de forme générale sensiblement sphérique au voisinage de la membrane ou si l'enceinte comporte d'autres haut-parleurs contigus décalés angulairement par rapport audit haut-parleur. Un but de l'invention est donc de fournir un haut-parleur plus facile à agencer, en particulier dans une enceinte acoustique de forme générale sensiblement sphérique au voisinage de la membrane ou comportant au moins un autre haut-parleur contigu audit haut-parleur et décalé angulairement par rapport à lui. A cet effet, l'invention a pour objet haut-parleur du type décrit ci-dessus, dans lequel l'ensemble comprend en outre au moins un organe de liaison solidaire de la membrane, le deuxième joint comportant un point de fixation radialement intérieur fixé sur l'organe de liaison, et un point de fixation radialement extérieur fixé sur le châssis. Selon des modes particuliers de réalisation, le haut-parleur comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la bobine occupe au repos une position de repos située axialement entre un premier plan radial dans lequel s'étend sensiblement le premier joint, et un deuxième plan radial dans lequel s'étend sensiblement le deuxième joint ; - la position de repos de la bobine est située axialement entre le premier plan radial et un plan médian situé à égale distance du premier plan et du deuxième plan ; - l'ensemble comprend en outre un porte bobine fixé sur une portion centrale de la membrane, l'organe de liaison étant distinct du porte bobine et fixé sur une portion périphérique de la membrane, de préférence sur un bord périphérique de la membrane ; - l'organe de liaison possède une forme générale qui converge axialement dans le sens allant de la membrane vers le circuit magnétique ; - le premier joint comporte un point de fixation radialement intérieur fixé sur l'organe de liaison, l'organe de liaison ayant une forme propre à ce que ledit point de fixation radialement intérieur du premier joint soit situé axialement à l'écart du bord périphérique de la membrane ; - ladite forme de l'organe de liaison est propre à ce que ledit point de fixation radialement intérieur du premier joint soit sensiblement plus proche de l'axe que le bord périphérique de la membrane ; - l'organe de liaison comporte une partie proximale axialement par rapport à la membrane, et une partie distale axialement par rapport à la membrane, le point de fixation radialement intérieur du deuxième joint étant sensiblement situé selon l'axe sur une extrémité de la partie distale, l'extrémité étant opposée à la partie proximale selon l'axe ; - l'organe de liaison est ajouré. L'invention concerne aussi une enceinte acoustique comportant au moins un haut- parleur tel que défini ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé, sur lequel la figure unique est une vue schématique d'une enceinte acoustique selon l'invention, en coupe selon un plan passant par l'axe du haut-parleur. En référence à la figure 1, on décrit une enceinte acoustique 1 selon l'invention. L'enceinte acoustique 1 comprend un caisson 5, et au moins un haut-parleur 10 disposé dans le caisson. Le haut-parleur 10 comprend un châssis 15, fixé sur le caisson 5, un circuit magnétique 20 solidaire du châssis et définissant un entrefer 25, et un ensemble 30 mobile par rapport au châssis 15 selon un axe D. Le haut-parleur 10 est par exemple un haut-parleur de grave, c'est à dire un haut-parleur adapté pour diffuser des ondes sonores de fréquences inférieures à 1000 Hz, préférentiellement inférieures à 500 Hz, encore plus préférentiellement inférieures à 150 Hz. Le haut-parleur 10 est avantageusement sensiblement de révolution autour de l'axe D. Le haut-parleur 1 comprend aussi un premier joint 35 de suspension de l'ensemble 30 reliant l'ensemble 30 et le châssis 15, et un deuxième joint 40 de suspension de l'ensemble 30 reliant l'ensemble 30 et le châssis 15. Le châssis 15 est parfois appelé « saladier ». Le châssis 15 comprend une paroi 45 formant un fond du haut-parleur 10, et une paroi latérale 47 reliant le fond au caisson 5. Le châssis 15 est par exemple en métal. La paroi latérale 47 présente une forme tronconique d'axe D évasée vers l'avant du haut-parleur 10, c'est-à-dire l'extérieur de l'enceinte acoustique 1. Le circuit magnétique 20 est fixé sur la paroi 45 du châssis 15. Le circuit magnétique 20 comprend par exemple un aimant permanent 49 de forme annulaire, et une partie ferromagnétique 51 adaptée pour définir l'entrefer 25. L'ensemble 30 comprend une membrane 53 convexe dont la convexité est tournée vers l'extérieur du haut-parleur 10, un porte-bobine 55, une bobine 57 d'excitation de la membrane, et un organe de liaison 59 solidaire de la membrane. L'ensemble 30 est mobile en translation selon l'axe D par rapport au châssis 15. L'ensemble 30 est suspendu au châssis 15 par le premier joint 35 et le deuxième joint 40. La membrane 53 est par exemple une membrane métallique, et présente avantageusement une forme de calotte sphérique. Dans toute la présente demande, « axial » ou « axialement » signifie « selon la direction matérialisée par l'axe D ». « Radial» ou « radialement » signifie « selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe D et passant par l'axe D ». La membrane 53 comporte une portion centrale 61 située à proximité de l'axe D sur laquelle est fixé le porte-bobine 55, et une portion périphérique 63 s'étendant radialement entre la portion centrale et un bord périphérique 65 de la membrane. Le bord périphérique 65 est, dans l'exemple représenté, de forme sensiblement circulaire centrée sur l'axe D. La bobine 57 est propre à osciller selon l'axe D autour d'une position d'équilibre représentée sur la figure 1, dans laquelle elle se situe dans l'entrefer 25. Dans l'exemple représenté, l'organe de liaison 59 est fixé sur la partie périphérique 63 de la membrane 53, avantageusement sur le bord périphérique 65. Selon une variante non représentée, l'organe de liaison 59 est fixé sur le porte- bobine 55. Selon un mode de réalisation particulier, cette variante non représentée et celle représentée sur la figure 1 sont combinées. Dans l'exemple représenté, l'organe de liaison 59 et le porte-bobine 55 sont distincts, c'est-à-dire que l'organe de liaison n'est pas fixé sur le porte-bobine. L'organe de liaison 59 comporte une partie proximale 67 axialement par rapport à la membrane 53, et une partie distale 69 axialement par rapport à la membrane. L'organe de liaison 59 est par exemple en aluminium, en magnésium, ou en composite de matière plastique. L'organe de liaison 59 présente un rapport rigidité/densité avantageux, par exemple supérieur à 10 MPa.kg-'.m3. L'organe de liaison 59 est avantageusement ajouré. L'organe de liaison 59 possède une forme générale qui converge axialement dans le sens allant de la membrane 53 vers le circuit magnétique 20. Plus précisément, l'organe de liaison 59 converge vers le circuit magnétique 20, avantageusement sensiblement vers un point A situé entre le circuit magnétique 20 et la paroi 45 du châssis 15, du côté radialement extérieur du circuit magnétique. La partie proximale 67 de l'organe de liaison 59 présente par exemple, en section selon un plan P passant par l'axe D, une forme en « L ». La partie proximale 67 comprend par exemple une jupe 71 sensiblement cylindrique d'axe D, et un rebord 73 faisant saillie à partir de la jupe 67 en direction de l'axe D et avantageusement sensiblement perpendiculaire à l'axe D. La partie distale 69 présente par exemple une forme sensiblement tronconique d'axe D. La partie distale 69 est fixée sur un bord radialement intérieur 75 du rebord 73. Le premier joint 35 s'étend autour de l'axe D, par exemple sensiblement dans un plan P1 perpendiculaire à l'axe D. Le joint 35 présente avantageusement, en section selon le plan P, une forme en demi-rouleau ou en Q (omega), la convexité du demi-rouleau étant par exemple tournée axialement vers l'arrière du haut-parleur 10, c'est-à- dire vers l'intérieur de l'enceinte acoustique 1. Le premier joint 35 est par exemple en matière plastique souple. Le premier joint 35 est avantageusement étanche à l'air. Le premier joint 35 comporte un point de fixation 77 radialement intérieur fixé sur l'organe de liaison 59, et un deuxième point de fixation 79 radialement extérieur fixé sur le châssis 15, par exemple sur une extrémité de la paroi 47 située axialement du côté avant du haut-parleur 10. Les points de fixation 77 et 79 sont par exemple sensiblement alignés selon le plan P1. Le point de fixation 77 est situé axialement à l'écart du bord périphérique 65 de la membrane 53, par exemple à une distance D1 comprise entre la longueur du bord périphérique 65 du haut-parleur 10 divisée par 200 et la longueur du bord périphérique 65 du haut-parleur 10 divisée par 10. Avantageusement, le point de fixation 77 est plus proche de l'axe D que ne l'est le bord périphérique 65, par exemple d'une distance D2 comprise entre zéro et le rayon du haut-parleur divisé par 4. Dans l'exemple représenté, le point de fixation 77 se situe sur le rebord 73 de la partie proximale 67 de l'organe de liaison 59. D1 représente également, dans l'exemple représenté, l'extension axiale de la partie proximale 67 de l'organe de liaison 59. Le deuxième joint 40 est axialement plus éloigné de la membrane 53 que ne l'est le premier joint 35. Par exemple, le deuxième joint 40 est situé à une distance D3 du premier joint selon l'axe D, avec D3 avantageusement comprise entre 0,5 et 10 fois le déplacement maximal axial crête à crête possible de la membrane 53. Le deuxième joint 40 s'étend autour de l'axe D, par exemple sensiblement dans un plan P2 perpendiculaire à l'axe D. Le deuxième joint 40 est par exemple un joint à soufflets connu en lui-même de l'homme du métier. Le deuxième joint 40 comprend un point de fixation 81 radialement intérieur situé sur l'organe de liaison 59, et un point de fixation 83 situé sur le châssis 15, par exemple à proximité de la jonction entre les parois 45 et 47. Les points de fixation 81 et 83 sont par exemple sensiblement alignés selon le plan P2. Le point de fixation 81 est avantageusement situé sur une extrémité 85 de l'organe de liaison 59 axialement opposée à la membrane 53. Les plans P1 et P2 définissent entre eux une portion 87 de l'espace dans laquelle se situe la bobine 57 dans sa position de repos. Les plans P1 et P2 définissent également un plan médian P' situé à égale distance du plan P1 et du plan P2. Le plan médian P' et le plan P1 définissent entre eux une portion 89 de l'espace dans laquelle se situe avantageusement la bobine 57 dans sa position de repos. Le caisson 5 comprend une paroi externe 91 s'étendant autour de l'axe D dans le prolongement de la membrane 53 lorsque la bobine 57 est dans sa position de repos. La paroi 91 est par exemple en matière plastique. La paroi 91 présente avantageusement, vue de l'extérieur de l'enceinte 1, une forme générale de portion de sphère. La paroi 91 comprend une portion 93 s'étendant axialement entre le châssis 15 et la membrane 53 et adaptée pour cacher partiellement le premier joint 35 à la vue d'un utilisateur de l'enceinte acoustique 1. Le fonctionnement et les avantages de l'enceinte acoustique 1 vont maintenant être décrits. Lorsque la bobine 57 est parcourue par un courant variable, elle vibre dans l'entrefer 25 selon l'axe D. Ainsi, l'ensemble 30 est mis en mouvement. La membrane 53 vibre et émet alors des ondes sonores. Le premier joint 35 et le deuxième joint 40 assurent une suspension mécanique de l'ensemble 30. Grâce à l'organe de liaison 59, le deuxième joint 40 est fixé sur l'ensemble 30 par son point de fixation 81 radialement intérieur. Ceci permet de limiter l'extension radiale E du châssis 15 du côté arrière du haut-parleur 10 (c'est à dire du côté axialement opposé à la membrane 53). Ainsi, le haut-parleur 10 s'agence plus facilement dans l'enceinte acoustique 1 de forme générale sensiblement sphérique au voisinage de la membrane 53. De plus, ceci libère de l'espace pour agencer au moins un autre haut-parleur (non représenté) dans des régions P3 et P4 de l'enceinte acoustique 1. Avantageusement, grâce à l'organe de liaison 59, il est possible de loger le premier joint 35 à l'intérieur de la forme convexe, dans l'exemple localement sphérique, constituée par la membrane 53 et le caisson 5. En effet, comme le point de fixation 77 radialement intérieur se trouve à la distance D1 du bord périphérique 65, et non sur le bord périphérique ou dans le voisinage immédiat du bord périphérique, le premier joint 35 ne déborde pas radialement en dehors de ladite forme convexe. En outre, il est ainsi possible de prolonger le caisson 5 jusqu'au bord périphérique 65 de la membrane 53 par la paroi 91, ce qui permet de cacher le premier joint 35. Avantageusement aussi, grâce à l'organe de liaison 59, le point de fixation 77 se trouve radialement à la distance D2 du bord périphérique 65. Il en résulte qu'il est plus facile de loger le premier joint 35 radialement entre l'ensemble 30 et le châssis 15.10 REVENDICATIONS1.- Haut-parleur (10) électrodynamique comportant : - un châssis (15), - au moins un circuit magnétique (20) solidaire du châssis (15) et définissant au moins un entrefer (25), - au moins un ensemble (30) mobile par rapport au châssis (15), l'ensemble (30) comportant une membrane (53) convexe dont la convexité est tournée vers l'extérieur du haut-parleur (10), et au moins une bobine (57) d'excitation de la membrane (53), la bobine (57) étant située dans l'entrefer (25) et définissant un axe (D) du haut-parleur (10), - un premier joint (35) de suspension de l'ensemble (30) reliant l'ensemble (30) et le châssis (15), et - un deuxième joint (40) de suspension de l'ensemble (30), le deuxième joint (40) étant axialement plus éloigné de la membrane (53) que le premier joint (35), caractérisé en ce que l'ensemble (30) comprend en outre au moins un organe de liaison (59) solidaire de la membrane (53), le deuxième joint (40) comportant un point de fixation (81) radialement intérieur fixé sur l'organe de liaison (59), et un point de fixation radialement extérieur (83) fixé sur le châssis (15). 2.- Haut-parleur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bobine (57) occupe au repos une position de repos située axialement entre un premier plan (P1) radial dans lequel s'étend sensiblement le premier joint (35), et un deuxième plan (P2) radial dans lequel s'étend sensiblement le deuxième joint (40). 3.- Haut-parleur (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la position de repos de la bobine (57) est située axialement entre le premier plan radial (P1) et un plan médian (P') situé à égale distance du premier plan (P1) et du deuxième plan (P2). 4.- Haut-parleur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble (30) comprend en outre un porte bobine (55) fixé sur une portion centrale (61) de la membrane (53), l'organe de liaison (59) étant distinct du porte bobine (55) et fixé sur une portion périphérique (63) de la membrane (53), de préférence sur un bord périphérique (65) de la membrane (53). 5.- Haut-parleur (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de liaison (59) possède une forme générale qui converge axialement dans le sens allant de la membrane (53) vers le circuit magnétique (20). 6.- Haut-parleur (10) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le premier joint (35) comporte un point de fixation (77) radialement intérieur fixé sur l'organe de liaison (59), l'organe de liaison (59) ayant une forme propre à ce que ledit point defixation (77) radialement intérieur du premier joint (35) soit situé axialement à l'écart du bord périphérique (65) de la membrane (53). 7.- Haut-parleur (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite forme de l'organe de liaison (59) est propre à ce que ledit point de fixation (77) radialement intérieur du premier joint (35) soit sensiblement plus proche de l'axe (D) que le bord périphérique (65) de la membrane (53). 8.- Haut-parleur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe de liaison (59) comporte une partie (67) proximale axialement par rapport à la membrane (53), et une partie distale (69) axialement par rapport à la membrane (53), le point de fixation (81) radialement intérieur du deuxième joint (40) étant sensiblement situé selon l'axe (D) sur une extrémité (85) de la partie distale (69), l'extrémité étant opposée à la partie proximale selon l'axe (D). 9.- Haut-parleur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe de liaison (59) est ajouré. 10.- Enceinte acoustique comportant au moins un haut-parleur (10) tel que défini par l'une quelconque des revendications précédente.