Brevet FR3107137A1 — publié le 20210813

Dispositif d'enceinte acoustique aux performances accrues au moyen d'un boîtier et d'éléments intérieurs recouverts par un gel souple absorbant les vibrations et variations de pression. Le dispositif selon l’invention est composé d'un caisson solide recouvert d'un gel de dureté minimale. Le gel absorbe les différentes vibrations et variations de pression qui ne peuvent pas être absorbés par les isolants acoustiques actuels. La masse des parois et éléments de l'enceinte est accrue sans pour autant accroître la rigidité de ceux-ci. L'enceinte acoustique peut comporter les isolants acoustiques classiques en plus du gel. De nombreuses caractéristiques du gel de l'enceinte, de sa forme et de sa composition peuvent être adaptées, le meilleur compromis peut être trouvé. Un type de gel particulièremenht adapté à cette utilisation est le gel silicone. Dispositif d'enceinte acoustique aux performances accrues au moyen d'un boîtier et d'éléments intérieurs recouverts par un gel supplémentaire souple absorbant les vibrations et variations de pression. La présente invention concerne un dispositif d'enceinte acoustique dont les réverbérations internes ainsi que la transmission des ondes internes vers l'extérieur sont réduites grâce à l'emploi d'un matériau supplémentaire souple, absorbant et dense. Ce type d’enceinte acoustique comporte un traitement interne à base de gel souple ayant pour effet de diminuer les réverbérations internes, de diminuer les vibrations du boîtier de l’enceinte qui rayonnent dans l'enceinte et hors de l’enceinte. On entend par enceinte acoustique tout système rigide et clos au moins en grande partie, dit « boîtier» comportant un ou plusieurs transducteurs acoustiques. L'ensemble formé par le boîtier rigide et les absorbants acoustiques est dit «caisson». Les absorbants acoustiques actuels sont principalement sous forme de mousse. C'est un absorbant léger qui absorbe les ondes de moyenne et haute fréquence. L'air passant à travers, il ne filtre pas certaines ondes vers le caisson de l'enceinte. Ces ondes sont ainsi transmises au boîtier, et donc vers l'extérieur et aussi l'intérieur du caisson du fait justement de la vibration du boîtier. Ces dernières ondes ainsi que les ondes réfléchies à l'intérieur du caisson retournent vers l'extérieur à travers le transducteur. Ce dispositif permet de limiter ces 3 modes de perturbation du signal. Il en résulte un son plus maîtrisé, plus net, sans réverbération dans les moyennes fréquences, mettant en valeur les hautes et basses fréquences. Les résonances du caisson sont elles aussi limitées, pour un meilleur suivi du signal. Les harmoniques sont négligeables. Le dispositif selon l’invention est composé d'une enceinte acoustique dont les parois ainsi que des éléments internes sont recouverts d'un absorbant en gel solide, de dureté minimale, et de densité suffisante. Les fréquences de résonance de ce matériau peuvent être adaptées grâce à des variations d'épaisseur, de densité et de dureté selon les zones qu'il recouvre dans l'enceinte. Cette adaptation permet de palier à des résonances indésirables du système jusque là non maîtrisables au moyen des techniques classiques et du budget alloué. Du fait de sa souplesse et de la masse supplémentaire qu'il procure, le matériau ajouté limite la propagation des ondes vers le boîtier et donc vers l'extérieur, et aussi le retour de ces ondes dans l'enceinte. Le dessin annexé illustre une réalisation possible du dispositif. Il est composé des éléments suivants: Partie rigide de l'enceinte acoustique, le boîtier. Gel absorbant. Plaque de renfort permettant d'augmenter la surface de gel d'absorption. La réalisation d'une enceinte acoustique selon le dispositif comporte d'autres avantages: Le poids supplémentaire de l'enceinte est flatteur pour qui l'installe ou la manipule. L'utilisation d'un boîtier solide plus épais aurait pour conséquence des résonances toujours présentes, mais à des fréquences plus hautes, donc toujours indésirables. L'enceinte acoustique dotée de ce gel supplémentaire ne modifie pas la rigidité du boîtier Ce poids supplémentaire contribue à la stabilité de l'enceinte Le gel peut recouvrir le bornier de raccordement qui généralement est source de distorsions, ainsi que l'évent d'accord, une partie des transducteurs, tout ou partie du filtre électronique grâce à sa conductivité thermique. Il assure ainsi une homogénéité de garniture interne. L'étanchéité de l'enceinte est améliorée. L'enceinte peut comporter les traitements acoustiques classiques en surface du gel. Ces traitements acoustiques habituels peuvent être fixés au gel directement par incorporation en surface lors de la prise du produit. Ils peuvent aussi être fixés grâce à une colle souple. Exemple de réalisation d'une enceinte selon le dispositif donné a titre indicatif et non limitatif afin d'illustrer une réalisation possible de l'enceinte acoustique. Dans cet exemple, le boîtier est préalablement monté. Le gel est ensuite disposé directement dans le boîtier sur les faces latérales, ainsi que les faces supérieure et inférieure et sur le fond. Côté transducteurs, une plaque de gel et mousse acoustique sera collée. Pour les autres faces autres que la face côté transducteurs, des grilles ou plaques au profil d'accroche sont collées ou vissées sur les parois internes de l'enceinte pour le maintien du gel et une parfaite cohésion avec le boîtier. Les angles et coins sont recouverts du gel, qui prend en masse dans le caisson, avant de couler le gel sur les faces. L'inclinaison du boîtier détermine la position du gel, par gravité, lors de la prise. Ceci se fait donc en plusieurs étapes. Les faces sont ensuite recouvertes une par une par du gel qui prend en masse dans le caisson. Les épaisseurs sur chaque côté du caisson ne sont pas régulières et sont progressives grâce à l'inclinaison du boîtier lors de la prise du gel. De l'isolant acoustique classique est plaqué à la surface du gel avant sa prise en masse, assurant la tenue et la cohésion de l'isolant avec le gel. Chaque paire de plans opposés n'est pas parallèle et a des masses différentes afin de ne pas absorber et renvoyer les mêmes ondes. La figure représente un exemple de 2 faces opposées. Le gel (1) Fig.2 n'est pas disposé en volume égal selon la face sur laquelle il est disposé, il n'est pas non plus de la même dureté sur les 2 faces. L'isolant acoustique classique (2) Fig.2 est en surface de ce gel. Les dimensions (3) Fig.2 et (4) Fig.2 ne sont pas identiques de manière à ne pas absorber ni réverbérer de fréquences communes. Pour réaliser la zone côté transducteurs, de la mousse acoustique est disposée au fond d'un moule tenant compte des différentes épaisseurs voulues, des zones des transducteurs et autres appendices à ne pas traiter. Le gel acoustique est coulé sur cette mousse. Nous obtenons ainsi une plaque de gel recouverte de mousse acoustique. L'ensemble est collé après prise en masse sur le boîtier côté transducteurs. Fin de l'exemple. Autres exemples possibles de réalisation de l'enceinte: Les pièces ou plaques en gel peuvent être préalablement réalisées avant d’être installées dans le caisson. Ces pièces ou plaques de gel sont préalablement formées puis collées sur les parois et éléments internes de la partie solide de l'enceinte acoustique. Afin de faciliter la mise en oeuvre, le gel peut être coulé avant sa prise en masse dans le boîtier alors que le boîtier est partiellement pré-monté. Une autre réalisation possible consiste en ce que l'enceinte acoustique et ses éléments internes comportent un gel préalablement moulé sur l'isolant acoustique classique avant d'être collé sur l'enceinte acoustique. Le moule possédant le relief recherché, l'isolant acoustique classique suit ce relief, et donc le gel coulé sur l'isolant suit aussi ce relief. C'est la face de l’isolant en gel, opposée à l'isolant acoustique classique qui sera collée sur le boitier de l'enceinte acoustique. Autre réalisation possible, que ce soit dans le boitier ou hors du boitier en vue d’un collage ultérieur, le gel est disposé à la manière d'une imprimante 3D, avant ou après assemblage du boîtier. L'avantage est de pouvoir varier les reliefs et aussi les caractéristiques du gel. Par exemple, en adaptant la concentration de durcisseur selon les zones. L'isolant acoustique est apposé sur le gel par collage après durcissement ou lors de la prise au moyen d'un contre-moule. Par exemple, l'enceinte acoustique et ses éléments internes comportent un gel dont le relief est réalisé grâce à une imprimante 3D qui module les caractéristiques du gel selon les zones imprimées. Un isolant acoustique classique peut être apposé sur le gel par collage après durcissement ou lors de la prise en masse du gel au moyen d'un contre-moule le plaquant contre le gel. Des bulles d'air internes au matériau peuvent être produites lors de sa conception ou application. Les bulles d'air peuvent être réalisées dans le même matériau par injection d'air, ou par injection de bulles d'air souples préalablement réalisées, dans un matériau similaire. Là encore, les dimensions des bulles d'air peuvent être maîtrisées et calibrées selon les zones traitées et leur emplacement dans l'épaisseur si le produit est coulé progressivement. Les bulles d'air seront communicantes ou non entre elles et vers l'extérieur du gel. Des canaux peuvent être réalisés dans le gel. Une plus grande élasticité du gel peut être procurée en opérant le durcissement du gel de l'enceinte acoustique alors que la pression d'air ou autre gaz environnant, combiné ou pas au gel, est augmentée ou diminuée par rapport à la pression extérieure habituelle, Les caractéristiques élastiques de l'ensemble sont ainsi modifiées. La réalisation d'une telle enceinte nécessite diverses équipements et matériaux particuliers. Ainsi, il est possible de proposer à la vente des kits pour modifier les enceintes déjà produites. Ces kits incluent le gel à couler, des pièces en gel préformées,des grilles d'adhérence à visser ou coller sur les parois internes de l'enceinte pour le maintien du gel, de la colle et de l'isolant phonique classique. Des éléments de filtrage avec cosses peuvent aussi être fournis afin de maintenir l'équilibre général de l'enceinte du fait des modifications des caractéristiques du boîtier. Ceux-ci s'ajoutant à ceux existants, ou les remplaçant, selon le kit proposé. Le kit minimal est composé de pièces de gel et de gel liquide à couler. Le gel à couler servant aussi de colle pour les pièces fournies. Dispositif d'enceinte acoustique comportant un traitement interne à base de gel souple ayant pour effet de diminuer les réverbérations internes, de diminuer les vibrations du boîtier de l’enceinte qui rayonnent dans l'enceinte et hors de l’enceinte. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte acoustique comporte un gel recouvert par de l'isolant acoustique classique. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enceinte acoustique comporte des pièces ou plaques de gel préalablement formées puis collées sur les parois et éléments internes de la partie solide de l'enceinte acoustique. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enceinte acoustique et ses éléments internes comportent un gel intégrant à sa surface de l'isolant acoustique classique se liant au gel lors de la prise en masse du gel. Dispositif selon une des revendication 1, 3 ou 4 caractérisé en ce que l'enceinte acoustique et ses éléments internes comportent un gel coulé avant sa prise en masse dans le boîtier, tout ou partiellement pré-monté. Dispositif selon une des revendication précédentes caractérisé en ce que l'enceinte acoustique et ses éléments internes comportent un gel préalablement moulé sur l'isolant acoustique classique avant d'être collé sur l'enceinte acoustique, dans un moule possédant le relief recherché, l'isolant acoustique suivant ce relief, et donc le gel coulé sur l'isolant suivant aussi ce relief, c'est ensuite la face de l’isolant en gel, opposée à l'isolant acoustique classique qui sera fixée sur le boitier de l'enceinte acoustique. Dispositif selon une des revendication 1 à 3 caractérisé en ce que l'enceinte acoustique et ses éléments internes comportent un gel dont le relief est réalisé grâce à une imprimante 3D, modulant aussi les caractéristiques du gel selon les zones imprimées, avec la possibilité d’apposer un isolant acoustique classique sur le gel par collage après durcissement ou lors de la prise en masse du gel au moyen d'un contre-moule plaquant l’isolant sur le gel. Dispositif selon une des revendications 1, 2, 4, 5 et 7 caractérisé en ce que des grilles ou plaques au profil d'accroche sont collées ou vissées sur les parois internes du boitier de l'enceinte pour le maintien du gel et une parfaite cohésion avec le boîtier. Dispositif selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que les conditions environnementales du gel lors de son durcissement sont particulières: pression d'air ou autre gaz environnant particulière, gaz ou air qui peut aussi être combiné au gel, modifiant ainsi les caractéristiques élastiques de l'ensemble. Dispositif selon une des revendication précédentes caractérisé en ce des bulles d'air ou canaux d'air ou de gaz communiquants ou non sont intégrés au gel de l'enceinte acoustique, les bulles d’air ou de gaz pouvant être produites par malaxage du gel avant sa prise en masse, ou par injection de bulles d’air souples préalablement réalisées dans un matériau similaire. Kit incluant les éléments nécessaires à la réalisation du dispositif selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte des pièces de gel, et du gel à couler afin de coller les pièces en gel dans le but d’adapter le dispositif à une enceinte acoustique déjà produite.