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L'invention est relative à un oscillateur électroacoustique, plus particulièrement pour la production et la réception de sons sous-marins et se caractérise par une construction simple et par une résistance mécanique élevée.
Pour l'exécution d'oscillateurs de sons sous-marins,il est connu d'utiliser des subet tes piézo-électriques telles que du sel de Seignette. En général, on utilise à cette fin des oscillateurs lamellés, c'est-à-dire constitués par plusieurs couches de cristaux piézo-électriques assemblées et cimentées l'une à l'autre et qui sont munies d'électrodes. Les changeurs sont disposés dans une enveloppe métallique et sont, par exemple, appliquassur la membrane sonore par pression sur la contre-face.
La fixation des cristaux piézo-électri- ques peut être c@@@ectuée en utilisant dos éléments do support spéciaux qui sont,
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d'une part, fixés dans le noeud d'oscillation sur le changeur et qui, d'autre part, sont vissés sur l'enveloppe. Dans ces changeurs, le couplage à la membrane transposant le son est effectué, par exemple, par l'intermédiaire d'un liquide tel que de l'huile ou par l'intermédiaire d'une mince couche en une matière amortissante telle que du caoutchouc.
L'invention réside dans le fait que dans le-but d'accroître la face du changeur qui rayonne le son ou réceptionne le son, une membrane métallique, dont l'étendue de surface est supérieure à la face du changeur qui rayonne ou récep- tionne le son, est cimentée sur la dite face et que la fixation du changeur est obtenue exclusivement par l'intermédiaire de ce raccord cimenté.
La membrane est constituée avantageusement par du bronze, du laiton, de l'acier ou'de l'aluminium résistant à l'eau de mer et, par exemple, protégé par une matière synthétique.
On connaît des oscillateurs dans lesquels le changeur est cimenté à une membrane en matière synthétique et est supporté exclusivement par ce raccord cimenté. Cependant, cette membrane en matière synthétique n'est pas prévue pour accroître la face rayonnant le son et ne peut même pas servir à cette fin, étant donné que les matières synthétiques ne présentent qu'une faible rigidité par rapport aux métaux tels que l'acier, de manière qu'une membrane en matière synthétique ne peut avoir aucune influence sur l'accroissement de la face qui rayonn le son.
En opposition à ce qui précède, lorsque leurs dimensions sont appropriées, les membranes métalliques oscillent comme un piston et il en découle que la totalité de la membrane métallique devient une face rayonnant le son.
Suivant l'invention, la face rayonnant le son peut donc être agrandie par une membrane métallique appropriée et, de ce fait, il est possible d'accroître la caractéristique de l'oscillateur.
Le changeur est constitué avantageusement par @e substance à module piézo-électrique élevé, par exemple le phosphate d'ammonium primaire connu sous l'abréviation "ADP".Une action piézo-électrique élevée est réunie à une constante diélectrique élevée dans le sel de Seignette ou le titanate de baryum.
D'autres substances du groupe des ti@@@ates at stagnâtes des terres alcalines, tout particulièrement des mélanges de celles-ci, sont également utilisables, suivant l'invention, en tant que substance pour le changeur et en raison de leur constante diélectrique particulièrement élevée. En général, on utilise pour les
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changeurs électroacoustiques des masses céramiques qui présentent une teneur élevée de ces substances.
Suivant l'invention, l'utilisation de substances céramiques contenant du titanate de baryum ou similaire, offre des avantages particuliers en ce qui concerne la résistance mécanique élevée des changeurs. Cependant, lors de l'utilisation de substances telles que le sel de Seignette également, il est possible d'obtenir une fixation suffisamment résistante de manière qu'en opposition aux dispositions correspondantes connues, il soit possible de négliger totalement des éléments de support spéciaux.
De plus, les oscillateurs suivant l'invention permettent de garantir un très bon couplage acoustique entre le changeur et la membrane.
Il est d'une grande,importance que le raccord entre le changeur et la membrane soit réalisé par des matières adhésives appropriées et qu'il puisse résister à toutes les sollicitations mécaniques se manifestant pendant le. service. Par exemple, à cette fin une masse adhésive, constituée par la résine d'éthoxyiine, connue commercialement sous la dénomination "Araldit", à fait ses preuves.
. Pour des raisons de résistance il est avantageux que les étendues de la face adhésive présentent un maximum de grandeur par rapport aux dimensions du changeur dans le sens vertical par rapport à la face adhésive. Cependant, il est également possible de fixer d'une manière absolument sûre par un ciment suivant l'invention des changeurs dans lesquels l'étendue longitudinale est considérablement supérieure aux étendues transversales.
.Dans une forme d'exécution spéciale de l'invention, la face du changeur qui transpose le son est cimentée sur une première membrane qui est couplée, en intercalant un fluide approprié tel que l'huile, à une seconde membrane transmettant la transposition du son au fluide voisin; la première membrane étant fixée à cette seconde membrane, par exemple par vissage, au moyen d'un filetage se trou-. vant sur la membrane sonore. Sous cette forme, les oscillateurs suivant l'invention sont particulièrement appropriés pour être utilisés sous des pressions extérieures élevées qui entraînent la flexion de la membrane sonore.
Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels*
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Les figs. la et Il? représentent, respectivement une coupe longitudinale et une coupe transversale d'un oscillateur à sons sous-marins avec un changeur lamellé.
La fig. 2 représente une coupe longitudinale d'une forme d'exécution particulière avec un changeur de construction appropriée.
La fig. 3 représente une coupe transversale d'un oscillateur à grande face transposant le son et dont l'intérieur porte plusieurs changeurs lamellés, disposés l'un à côté de l'autre.! !
Suivant la fig. 1, le changeur lamellé 1 se trouve à l'intérieur de l'enveloppe 2. Le changeur est fermement cimenté à la face intérieure de la membrane métallique 3 transposant le son. La fixation de l'oscillateur, par exemple à la face extérieure d'un navire,, se fait par une bride 4 qui est munie de forages filetés 6. La face dorsale de l'enveloppe du changeur est obturée par le couvercle 5 qui est vissé sur la dite enveloppe.
La fig. 2 représente une coupe longitudinale d'un oscillateur qui est construit spécialement pour résister à des pressions extérieures élevées. La .face d'extrémité du changeur 1 est cimentée à une première membrane métallique 10.
Celle-ci est vissée à une tubulure filetée 9 d'une seconde membrane 3.en inter- 'calant une couche de couplage 11, par exemple constituée par de l'huile, et un anneau d'étanchéité 12.
La fig. 3 représente une coupe transversale d'un oscillateur dont l'enveloppe métallique perte quatre changeurs lamellés individuels 13 à 16. L'utilisation de changears lamelles individuels est à conseiller lorsqu'il s (agit de grandes faces rayonnant le son, du fait que dans le Triât de supprimer les oscillations de couplage, La dimension longitudinale de chaque changeur individuel doit autant que possible s'écarter d'une valeur minimum déterminée de ses dimensions transversales afin que ces oscillations de couplage ne puissent pas se produire.
En taillant en oblique les bords extérieurs des différents changeurs, on peut réduire à un minimum la face do la membrane rayonnant le son ci: qui n'esbpas directement en contact avec le changeur.
Dans tous les cas il eut avantageux de choisir les dimensions de la face transposant le son du changeur par rapport à la face de la membrane transposant le son de manière quo la membrane oscille en phase dans toutes les parties. Les dimensins appropriées de la membrane dépendent non seulement de son épaisseur, m@@ dalement du type do matière dont elle cet constituée et de sa fixation
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par serrage au bora.
Un changeur de forme paralïèlipipède oscille en tant qu'oscillateur libre de manière à présenter dans son plan de symétrie, un noeud d'oscillation par rapport aux oscillations longitudinales. L'oscillation transversale du changeur oscillant libfement présente sa plus grande amplitude dans ce-noeud d'oscil- lation. Si maintenant une membrane métallique'est cimentée' à l'une des faces frontales du changeur, ee changeur n'oscille plus librement à proprement parler.
La position du plan du noeud se déplace en direction de la membrane, et ce, entre autres, suivant la mesure de la masse, la stabilité de la membrane, les propriétés du,fluide avoisinant et la fréquence des oscillations.' Si par des dimensions' correspondantes le noeud d'oscillation est déplacé jusqu'à proximité immédiate de la face adhésive, l'oscillation est fortement amortie par la dite face, étant donné qu'au point de fixation le changeur ne peut plus exécuter des oscillations transversales. En outre, la fixation est fortement sollicitée par l'oscillation transversale.Les dimensions de la membrane doivent donc toujours être mises en harmonie avec les dimensions du changeur entraîné, de manière à pouvoir éviter ces désavantages.
Suivant l'invention, ceci est obtenu par des dimensions telles que l'écartement entre le plan du noeud et la face adhésive ne comporte jamais moins qu'environ un huitième de la longueur d'onde.
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R. E V E t. D I C b T T 0 r; S .
1.- Oscillateur électroacoustique, plus particulièrement pour la production et la réception de sons sous-marins, caractérisé en ce que dans le but
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d'agrandir la face du changei.r qui rayonne ou r6ceptiolu-ic les sons, une membrane métallique, dont l'étendue de face est supérieure à celle de ]a face du changeur qui rayonne ou réceptionne les sons, est cimentée à ladite face et en ce que
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la fixation du changeur est effectuée exclusivement par 11 interj'.6diaire de ce raccord cimenté.