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Perfectionnements aux haut-parleurs assurant la transmission de l'énergie sonore en ¯éliminant les vibrations insolites l'air ambiant.
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux haut-parleurs assurant la transmission de l'énergie sonore d'un haut-parleur à l'air ambiant et permettant, par 1 élimination totale des vibrations sonores insolites provenant de toutes les surfaces autres que la surface vibrante du hautparleur destinée à transmettre les sons, l'obtention de sons de grande pureté et d'une très haute fidélité.
A ce jour, les efforts des constructeurs pour améliorer la sonorité des haut-parleurs ont porté principalement sur l'enceinte dans laquelle les haut-parleurs sont placés et que l'on appelle baffle. Parmi ceux-ci, citons entre autres les' planches planes,les baffles infinis,les boîtes fermées et les boîtes avec labyrinthe.colonnes sonores,
Tous ces systèmes présentent de nombreux inconvénients parmi lesquels un encombrement souvent excessif, un prix élevé et principalement le fait qu'ils ajoutent,aux fréquences de résonance parasites des parties du haut-parleur autres que la partie
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vibrante proprement dite,la fréquence propre de chacune de 'leurs parois et de l'ensemble de la caisse.
Par l'adjonction de toutes ces fréquences parasites et également de leurs harmoniques,de nombreuses fréquences du spectre sonore se trouvent ainsi renforcées et déformées, d'où résulte une modification et une déformation du timbre de la plupart des ins- truments de musique.
La présente invention a pour but d'obvier à ces inconvénients tout en assurant la diffusion,par le haut-parleur, de sons d'une pureté exceptionnelle,toutes les vibrations parasites étant éliminées.
L'invention se caractérise principalement en ce que le haut-parleur, de même que toutes les parois pleines auxquelles le dit haut-parleur est fixé et qui forment réceptacle du dit haut-parleur,sont enveloppés dans une matière molle,insonore et inactive au point de vue sonore, l'épaisseur de la matière molle étant prévue pour que, lors d'un enrobage total des pièces précitées, seul un son insignifiant parvienne à l'extérieur de l'ensemble ainsi formé,une ouverture étant ménagée au droit du cône mobile, mais de section plus petite que la surface d'ouverture de la base du dit cône, de manière à ne permettre la transmission dans l'air que des vibrations engendrées par la partie non déformable du cône, à l'exclusion de toute autre vibration parasite engendrée par une quelconque partie du haut-parleur et de son réceptacle.
L'invention sera mieux comprise en se reportant' la description en même temps qu'au dessin annexé qui représente à titre d'exemple divers modes de réalisation de l'invention et dans lequel -la fig.l est une vue partielle en aoupe et en plan.de l'avant d'un haut-parleur isolé suivant l'invention -la fig. 2 représente schématiquement à échelle réduite un haut-parleur entouré d'une coquille de matière isolante vue en coupe.
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- la fig.3 montre en coupe l'isolation réalisée autour du haut-parleur lorsque celui-ci est fixé à une planche pleine - la fig.4 donne une vue en coupe de l'isolation d'un haut-parleur fixé à un coffrage.
Suivant les modes de réalisation des fig. 1 à 4,un berceau 1 d'un haut-parleur, de même qu'un moteur 2 du dit Faut parleur sont entourés complètement d'une couche 3 d'une ma- tière molle, insonore et inactive au point de vue sonore.La couche 3 de matière molle s'étend aussi partiellement sur un cône mobile 4 de manière à laisser seulement subsister une ouverture 5 ne dégageant qu'une partie non déformable 6 du cône mobile 4.De cette manière un joint flexible 7 reliant le cône mobile 4 au berceau 1 est également recouvert par la couche 3 de matière molla.
Une membrane 8 assurant la diffusion spatiale des fré- quences aiguës est prévue dans l'ouverture 5.
Lorsque le haut-parleur est fixé à une planche 9 ou à un coffrage 10 de matière pleine, l'ensemble du haut- parleur et de la planche 9 ou du coffrage 10 est entouré d'une couche ininterrompue 3 de matière molle,seule subsis- tant l'ouverture 5 au droit du cône rigide.
Lorsqu'un haut-parleur du type actuel fonctionne,la membrane (non représentée) et le cône 4 .entrent en vibration sous l'action du moteur 2.Les vibrations représentées par une flèche 11, se propagent dans l'air pour former un son correspondant au signal électrique reçu par le moteur 2 du haut-parleur.
Cependant, à ces vibrations 11 s'ajoutent des vibrations parasites.12 provenant principalement du joint 7 et des diverses autres parties du haut-parleur,notam- ment du berceau 1 et du moteur 2.En effet, lorsque le cône 4 vibre,le joint 7 vibre également,mais -avec des amplitudes différentes depuis son bord interne,qui vibre à la même am- plitude que le cône, jusqu'à son bord externe qui, théorique- ment, ne devrait plus vibrer du tout.De ce fait,les vibra-
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tions subissent des distorsions importantes tout au long du joint,et il importe donc de les rendre inaudibles.
De même toutes les autres parties du haut-parleur et du baffle auquel il est fixé possèdent leur propre fréquence de résonance et vibrent avec une plus ou moins grande intensité pour des fréquences plus ou moins proches de celle-ci.Ceci provoque également un renforcement et une distorsion de nombreuses fréquences du spectre sonore.
Aihsi donc, même si l'on construisait un haut-parleur aussi fidèle que possible,cette fidélité serait très vite compromise par toutes les vibrations parasites s'ajoutant aux vibrations du cône.
Le rôle de la couche 3 de mière molle,insonore/et inactive au point de vue sonore, est précisément d'envelopper toutes les parties du haut-parleur et de son support.
@ .. susceptibles d'émettre des vibrations parasites, c'est- à-dire,en fait, toutes les partie du haut-parleur et du baffle à l'exception du cône mobile,en laissant libre une ouverture 5 destinée au passage des'vibrations pures provenant du c8ne 4, de telle sorte que pour l'auditeur,les vibrations parasites soient complètement étouffées,ne laissant subsister que le son pur provenant des vibrations du cône.
L'on obtient ainsi,par un procédé simple et peu coûteux, un haut-parleur d'une très grande fidélité,puisque les seules vibrations dont la propagation dans l'air est permise,sont celles qui correspondent exactement aux signaux électriques reçus par le moteur du haut-parleur.
Il est à remarquer que le son obtenu par ce procédé est d'une telle pureté,tout effet de résonance étant supprimé, que les ondes à la sortie du haut-parleur sont pratiquement toutes dirigées dans une direction perpendiculaire à l'ouverture du cône 4. Il est dès lors nécessaire de placer devant l'ou- verture du cône 4 une fine membrane 8 assurant la diffusion
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spatiale des ondes qui la traversent,et principalement des ondes aiguës,les ondes graves ayant une plus grande facilité que les aiguës à se diffuser dans l'air* Unejremarque s'impose encore au sujet des supports 9 et 10 de haut-parleur.
Les sons étant constitués par une succession de sones de pression et de dépression, lorsque le cône vibre,il est évident qu'à une pression exercée sur l'air par/la face du cône 4 dirigée vers l'ouverture 5 correspond une dépression engendrée par la face opposée du dit cône* Lorsque le support du haut-parleur est constitué par un ensemble de parois pleines, les faces opposées de chacune des parois sont soumises simultanément d'une part à une pression et d'autre part à une dépression, conditions idéales pour provoquer l'entrée en vibration du dit support,et l'insonorisation du support par enrobage de matière molle s'impose.
Par contre, lorsque les parois des supports 9 et 10 sont réalisées en une matière ajourée telle du plastique ou de l'aluminium extrudé à larges mailles, de telle sorte qu'une communication d'air aisée soit réalisée entre les deux faces ce chacune des parois,les parois ne sont plus sensibles aux variations de pression et leur enrobage,de ce fait,n'est plus nécessaire.
La matière molle,insonore et inactive au point de vue sonore sera de,préférence constituée par de l'ouate cellulosique,un latex, un composé de latex,une mousse plastique ou toute autre matière absorbant les vibrations,insonore et inactive au point de vue sonore. Au besoin, la partie extérieure de l'enrobage serf, consolidée de manière à former une coquille possédant une résistance mécanique satisfaisante par tout moyen connu.
L'on obtient ainsi une réalisation à coquille selon la fig. 2 dans laquelle la couche 3 d'enrobage se divise en une partie arrière 13 contenant l'ensemble du haut-parleur et
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une partie vant 14 venant enfermer le haut-parleur dans la partie arrière 13.
Lorsque la couche 3 est réalisée en ouate cellulosique pour un haut-parleur de puissance moyenne,des résultats ex- cellents sont obtenus avec une couche d'une épaisseur de 5 à 8 cm,mais il est évident que l'épaisseur de la couche varie avec la puissance de sortie du haut-parleur,et que, selon les cas, cette épaisseur pourra dépasser largement dans un sens ou dans l'autre,les valeurs précitées'
La membrane réalisant la diffusion spatiale des fré- quences aiguës sera de préférence une feuille de mousse plastique à pores ouverts d'une épaisseur de 2 à 5 mm. L'on pourrait également réaliser cette membrane en une fine feuil- le de métal blanc, d'une épaisseur de quelques centièmes de mm.
Cette dernière membrane toutefois présente l'inconvé- nient d'une grande fragilité et risque de se déchirer dès que la puissance de sortie du haut-parleur dépasse un cer- tain niveau.
L'invention a été décrite et illustrée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif et il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à sa réa- lisation sans s'écarter de son esprit..
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Improvements to the loudspeakers ensuring the transmission of sound energy by eliminating unusual vibrations from the ambient air.
The present invention relates to improvements to the loudspeakers ensuring the transmission of sound energy from a loudspeaker to the ambient air and allowing, by the total elimination of unusual sound vibrations originating from all surfaces other than the ambient air. vibrating surface of the speaker intended to transmit sounds, obtaining sounds of great purity and very high fidelity.
To date, the efforts of manufacturers to improve the sound of the loudspeakers have focused mainly on the enclosure in which the loudspeakers are placed and which is called a baffle. These include, among others, 'flat boards, infinite baffles, closed boxes and boxes with maze sound columns,
All these systems have many drawbacks among which an often excessive bulk, a high price and mainly the fact that they add, to the parasitic resonant frequencies of the parts of the loudspeaker other than the part.
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vibrating itself, the natural frequency of each of their walls and of the whole body.
By adding all these parasitic frequencies and also their harmonics, many frequencies of the sound spectrum are thus reinforced and distorted, resulting in a modification and distortion of the timbre of most musical instruments.
The object of the present invention is to obviate these drawbacks while ensuring the diffusion, through the loudspeaker, of sounds of exceptional purity, all parasitic vibrations being eliminated.
The invention is mainly characterized in that the loudspeaker, as well as all the solid walls to which the said loudspeaker is attached and which form the receptacle of the said loudspeaker, are enveloped in a soft, soundproof and inactive material. sound point of view, the thickness of the soft material being provided so that, during a total coating of the aforementioned parts, only an insignificant sound reaches the outside of the assembly thus formed, an opening being made in line with the movable cone, but of section smaller than the opening surface of the base of said cone, so as to allow the transmission in the air only of the vibrations generated by the non-deformable part of the cone, to the exclusion of any other parasitic vibration generated by any part of the speaker and its receptacle.
The invention will be better understood by referring to the description together with the appended drawing which shows by way of example various embodiments of the invention and in which FIG. 1 is a partial view in section and en plan.de the front of an isolated loudspeaker according to the invention -la fig. 2 schematically shows on a reduced scale a loudspeaker surrounded by a shell of insulating material seen in section.
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- fig.3 shows in section the insulation produced around the loudspeaker when the latter is fixed to a solid board - fig.4 gives a sectional view of the insulation of a loudspeaker fixed to a formwork.
According to the embodiments of FIGS. 1 to 4, a cradle 1 of a loudspeaker, as well as a motor 2 of said loudspeaker are completely surrounded by a layer 3 of a soft, sound-insulating and inactive material from the sound point of view. The layer 3 of soft material also partially extends over a movable cone 4 so as to leave only an opening 5 releasing only a non-deformable part 6 of the movable cone 4. In this way a flexible joint 7 connecting the movable cone 4 to the cradle 1 is also covered by the layer 3 of molla material.
A membrane 8 ensuring the spatial diffusion of the high frequencies is provided in the opening 5.
When the loudspeaker is fixed to a board 9 or to a casing 10 of solid material, the whole of the loudspeaker and of the board 9 or of the casing 10 is surrounded by an uninterrupted layer 3 of soft material, only remaining - both the opening 5 to the right of the rigid cone.
When a loudspeaker of the current type operates, the diaphragm (not shown) and the cone 4 vibrate under the action of the motor 2. The vibrations represented by an arrow 11 are propagated in the air to form a sound corresponding to the electrical signal received by motor 2 of the loudspeaker.
However, to these vibrations 11 are added parasitic vibrations 12 originating mainly from the seal 7 and the various other parts of the loudspeaker, in particular from the cradle 1 and from the motor 2. In fact, when the cone 4 vibrates, the joint 7 also vibrates, but -with different amplitudes from its inner edge, which vibrates at the same amplitude as the cone, to its outer edge, which theoretically should not vibrate at all. , the vibra-
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tions undergo significant distortions throughout the joint, so it is important to make them inaudible.
Likewise, all the other parts of the loudspeaker and of the cabinet to which it is attached have their own resonant frequency and vibrate with greater or less intensity for frequencies more or less close to this one. This also causes a reinforcement and distortion of many frequencies in the sound spectrum.
Aihsi therefore, even if we built a loudspeaker as faithful as possible, this fidelity would very quickly be compromised by all the parasitic vibrations added to the vibrations of the cone.
The role of layer 3 of soft, soundless / inactive material from the sound point of view is precisely to envelop all parts of the loudspeaker and its support.
@ .. likely to emit parasitic vibrations, that is to say, in fact, all the parts of the loudspeaker and of the baffle with the exception of the movable cone, leaving free an opening 5 intended for the passage of 'Pure vibrations coming from cone 4, so that for the listener, the parasitic vibrations are completely muffled, leaving only the pure sound coming from the vibrations of the cone.
We thus obtain, by a simple and inexpensive process, a loudspeaker of very high fidelity, since the only vibrations whose propagation in the air is allowed, are those which correspond exactly to the electrical signals received by the speaker motor.
It should be noted that the sound obtained by this process is of such purity, any resonance effect being eliminated, that the waves at the output of the loudspeaker are practically all directed in a direction perpendicular to the opening of the cone 4 It is therefore necessary to place in front of the opening of the cone 4 a thin membrane 8 ensuring the diffusion.
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spatial distribution of the waves which pass through it, and mainly high waves, the low waves having a greater facility than the highs to diffuse in the air. A remark is still required concerning the loudspeaker supports 9 and 10.
The sounds being formed by a succession of pressure and depression sounds, when the cone vibrates, it is obvious that a pressure exerted on the air by / the face of the cone 4 directed towards the opening 5 corresponds to a generated depression. by the opposite face of said cone * When the loudspeaker support consists of a set of solid walls, the opposite faces of each of the walls are subjected simultaneously on the one hand to a pressure and on the other hand to a depression, ideal conditions for causing said support to vibrate, and soundproofing of the support by coating with soft material is required.
On the other hand, when the walls of the supports 9 and 10 are made of a perforated material such as plastic or extruded aluminum with wide mesh, such that easy air communication is achieved between the two faces that each of the walls, the walls are no longer sensitive to pressure variations and their coating, therefore, is no longer necessary.
The soft, soundproof and inactive material from the sound point of view will preferably consist of cellulose wadding, a latex, a latex compound, a plastic foam or any other material absorbing vibrations, soundproof and inactive from the standpoint. sound. If necessary, the outer part of the coating serf, consolidated so as to form a shell having satisfactory mechanical strength by any known means.
We thus obtain a shell embodiment according to FIG. 2 in which the coating layer 3 is divided into a rear part 13 containing the entire loudspeaker and
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a front part 14 enclosing the loudspeaker in the rear part 13.
When layer 3 is made of cellulose wadding for a medium power loudspeaker, excellent results are obtained with a layer 5 to 8 cm thick, but it is evident that the thickness of the layer varies. with the output power of the loudspeaker, and that, depending on the case, this thickness may greatly exceed in one direction or the other, the aforementioned values'
The membrane providing the spatial diffusion of the high frequencies will preferably be a sheet of open-pored plastic foam 2 to 5 mm thick. This membrane could also be made from a thin sheet of white metal, a few hundredths of a mm thick.
The latter membrane, however, has the drawback of being very fragile and runs the risk of tearing as soon as the output power of the loudspeaker exceeds a certain level.
The invention has been described and illustrated only by way of non-limiting example and it goes without saying that numerous modifications can be made to its realization without departing from its spirit.
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